题目内容

14.如图所示,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳的原长位置,b点是人静止悬挂时的平衡位置,c点是人所能到达的最低点,若把P点到a点的过程称为过程I,由a点到c点的过程称为过程II,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.过程II中人的机械能守恒
B.过程II中人的动量的改变量大小等于过程I中重力的冲量大小
C.过程II中人的动能逐渐减小到零
D.过程I中人的动量的改变量等于重力的冲量

分析 人在从P点下落到最低位置c点的过程中,先做自由落体运动,到达a点后绳子绷紧,人受到重力和弹性绳的拉力,根据人受力的关系,结合机械能守恒的条件分析机械能;根据动量定理分析动量的变化;根据动能定理分析动能的变化.

解答 解:A、过程II中人受到的绳子的拉力对人做负功,人的机械能不守恒.故A错误;
B、设人的质量为m,人在a点的速度为v则过程I中重力的冲量大小:IG=△P=mv,
人在c点 的速度等于0,则由动量定理得过程II中人的动量的改变量大小:|△I|=|0-mv|=mv
可知过程II中人的动量的改变量大小等于过程I中重力的冲量大小.故B正确;
C、在ab段弹性绳对人的拉力小于人的重力,人受到的合力向下,人继续向下做加速运动,速度不断增大,动能增大.在bc段,弹性绳对人的拉力大于人的重力,人受到的合力向上,人向下做减速运动,速度减小,动能减小.故C错误;
D、过程I中人只受到质量的作用,根据动量定理可知,过程I中人的动量的改变量等于重力的冲量.故D正确.
故选:BD

点评 该题关键在于对人进行受力分析,根据合力方向与速度方向的关系,判断人的运动情况.分析时要抓住弹力的可变性,知道人的合力为零时速度最大,动能最大.

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