题目内容

14.“蹦扱”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在睐关节等处,从几十米高处跳下的一 种充满惊险、刺激性游戏.某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示,将蹦极过程近似为在竖直方向的运动.已知重力加速度为g,据图可知运动(  )
A.重力大小为0.6F0
B.t0时刻与2.5t0对刻重力势能相等
C.t0时刻动能最大
D.此人在蹦极过程中的最大加速度约为2g

分析 图象中拉力的变化幅度越来越小,说明拉力逐渐趋向一个定值,最后人静止不动,说明了重力等于0.6F0,而最大拉力为1.8F0,结合牛顿第二定律可以求出最大加速度.分析人的高度分析重力势能的关系.根据人的速度分析其动能.

解答 解:AD、人落下后,做阻尼振动,振动幅度越来越小,最后静止不动,结合拉力与时间关系图象可以知道,人的重力等于0.6F0,而最大拉力为1.8F0
即 0.6F0=mg…①
 Fm=1.8F0 …②
结合牛顿第二定律,有 F-mg=ma…③
当拉力最大时,加速度最大,因而有 1.8F0-mg=mam…④
由①④两式解得:am=2g.故AD正确.
B、t0时刻与2.5t0时刻人的高度不同,重力势能不等,故B错误.
C、t0时刻拉力最大,人到达最低点,速度为零,动能为零,故C错误.
故选:AD

点评 解答本题时,必须从图象中提取两个重要信息:一是此人的重力,二是蹦极过程中处于最大加速度位置时人所受弹性绳的拉力.要获得这两个信息,需要在图象形状与蹦极情境之间进行转化:能从图象振幅越来越小的趋势中读出绳的拉力从而判断人的重力;能从图象第一个“波峰”纵坐标的最大值想象这就是人体位于最低点时弹性绳的最大拉力.要完成这两个转化,前提之一,是对F-t图象有正确的理解;前提之二,是应具有把图象转化为情景的意识.

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