题目内容
“蹦极”是一项刺激的极限运动,运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下.在某次蹦极中,弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示,其中t2、t4时刻图线的斜率最大.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,空气阻力不计.下列说法正确的是( )A.t1~t2时间内运动员处于超重状态
B.t2~t4时间内运动员的机械能先减少后增大
C.t3时刻运动员的加速度为零
D.t4时刻运动员具有向下的最大速度
【答案】分析:跳跃者所受的拉力越大,位置越低;当拉力最大,位置最低时,跳跃者速度为零;当跳跃者速度达到最大值时,跳跃者所受拉力与重力相等.
解答:解:A、在t1-t2时间内,运动员合力向下,加速下降,失重,故A错误;
B、在t2、t4时刻图线的斜率最大,说明弹力变化最快,由于弹力与长度成正比,说明长度变化最快,即速度最大,而速度最大时弹力与重力平衡;由于整个过程重力势能、弹性势能和动能总量保持不变,而t2~t4时间内弹性势能先变大后变小,故运动员的机械能先减小后增加,故B正确;
C、t3时刻拉力最大,运动员运动到最低点,合力向上,故加速度向上,不为零,故C错误;
D、t4时刻运动员受到的重力和拉力平衡,加速度为零,具有最大的向上的速度,故D错误;
故选B.
点评:本题中运动员和弹性绳系统机械能守恒,分析拉力随时间变化的关系是解题的关键,本题有一定的难度.
解答:解:A、在t1-t2时间内,运动员合力向下,加速下降,失重,故A错误;
B、在t2、t4时刻图线的斜率最大,说明弹力变化最快,由于弹力与长度成正比,说明长度变化最快,即速度最大,而速度最大时弹力与重力平衡;由于整个过程重力势能、弹性势能和动能总量保持不变,而t2~t4时间内弹性势能先变大后变小,故运动员的机械能先减小后增加,故B正确;
C、t3时刻拉力最大,运动员运动到最低点,合力向上,故加速度向上,不为零,故C错误;
D、t4时刻运动员受到的重力和拉力平衡,加速度为零,具有最大的向上的速度,故D错误;
故选B.
点评:本题中运动员和弹性绳系统机械能守恒,分析拉力随时间变化的关系是解题的关键,本题有一定的难度.
练习册系列答案
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| A、t1~t2时间内运动员处于超重状态 | B、t4时刻运动员具有向上的最大速度 | C、t3时刻运动员的加速度为零 | D、t3时刻弹性绳弹力F大于2mg |
| A、t1-t3时间内运动员处于失重状态 | B、t2-t4时间内运动员处于超重状态 | C、t1-t3时间内运动员速度越来越大,t3-t5时间内运动员也是速度越来越小 | D、t1-t3时间内运动员速度先增大后减少,t3-t5时间内运动员速度也是先增大后减少 |