题目内容

在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江,若把这滑铁索过江简化成图的模型,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,若把绳索看做是圆弧,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(  )
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、从最高点滑到最低点的过程中速度在增大,所以不可能是匀速圆周运动,故A错误;
B、如图由几何关系:r2=(r-h)2+(
L
2
)2
,L=80m,h=8m,代入解得,绳索的圆弧半径 r=104m,故B正确;
C、滑到最低点时,由牛顿第二定律:N-mg=m
v2
r
,得到N=m(g+
v2
r
)=52×(10+
102
104
)N=570N,由牛顿第三定律,人对绳索的压力为570N,故C正确;
D、在最低点,人对绳索的压力大于重力,处于超重状态,故D错误.
故选:BC
点评:本题考查合力提供向心力.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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