题目内容
在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江(如图甲)若把这滑铁索过江简化成图乙的模型,铁索的两个固定点A、B在同一水平面内,AB间的距离为L=80m,绳索的最低点离AB间的垂直距离为h=8m,若把绳索看作是圆弧,已知一质量m=52kg的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10m/s,取g=10m/s2.那么( )A.人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动
B.可求得绳索的圆弧半径为100m
C.人在滑到最低点时对绳索的压力为570N
D.在滑到最低点时人处于失重状态
【答案】分析:人借助滑轮下滑过程中,根据速度是否变化,判断人是否做匀速圆周运动.由几何知识求出圆弧的半径.人在滑到最低点时由重力和绳索的合力提供向心力,根据牛顿运动定律求出人在滑到最低点时对绳索的压力,并分析人处于超重还是失重状态.
解答:解:
A、人借助滑轮下滑过程中,速度大小是变化的,所以人在整个绳索上运动不能看成匀速圆周运动.故A错误.
B、设绳索的圆弧半径为r,则由几何知识得:
,代入解得,r=104m.故B错误.
C、对人研究:根据牛顿第二定律得:N-mg=m
,得到N=mg+m
,代入解得人在滑到最低点时绳索对人支持力N=570N,根据牛顿第三定律得知,人在滑到最低点时对绳索的压力为570N.故C正确.
D、由C项得知,在滑到最低点时人对绳索的压力大于人的重力,人处于超重状态.故D错误.
故选C
点评:本题有实际的情景,是牛顿运动定律和几何知识的综合应用,比较容易.
解答:解:
A、人借助滑轮下滑过程中,速度大小是变化的,所以人在整个绳索上运动不能看成匀速圆周运动.故A错误.
B、设绳索的圆弧半径为r,则由几何知识得:
C、对人研究:根据牛顿第二定律得:N-mg=m
D、由C项得知,在滑到最低点时人对绳索的压力大于人的重力,人处于超重状态.故D错误.
故选C
点评:本题有实际的情景,是牛顿运动定律和几何知识的综合应用,比较容易.
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