Question

“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目．如圖所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳臺(tái)的是一根彈性橡皮繩．當(dāng)人下落至圖中Q點(diǎn)時(shí)，橡皮繩剛好被拉直．那么，在人越過Q點(diǎn)繼續(xù)向下的過程中，人的動(dòng)能變化情況是（　　）

A．不變

B．變大

C．變小

D．先變大后變小

Answer 1

分析：影響動(dòng)能的因素有：質(zhì)量和速度，人的質(zhì)量在下落過程中不會(huì)改變，因此只需考慮速度的變化情況，這就要從人的受力分析入手解答．
當(dāng)人越過Q點(diǎn)后，繩子伸長，產(chǎn)生的彈力由小到大，當(dāng)繩子的拉力與人的自重大小關(guān)系不同時(shí)，產(chǎn)生的合力方向會(huì)有所不同，從而直接影響到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和速度的大小變化，因此需分段來討論．

解答：解：越過Q點(diǎn)后，由繩子被拉長，發(fā)生彈性形變產(chǎn)生彈力，即對(duì)人的拉力；因此人共受兩個(gè)力的作用，即：人的自重G，繩子的拉力F；分三個(gè)過程討論：
①如圖①，剛越過Q時(shí)，G＞F，此時(shí)人受到的合力方向向下，加速運(yùn)動(dòng)，速度不斷增加；
在人的質(zhì)量不變時(shí)，速度越大，則動(dòng)能越大；
②如圖②，當(dāng)人剛好下落到 G=F 時(shí)，人受到的合力為零；人不再做加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大，動(dòng)能也最大；
③如圖③，當(dāng)人繼續(xù)下落，且處于 G＜F 時(shí)，人受到的合力方向向上，人做減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度逐漸減小，動(dòng)能也逐漸減小，直到下落到最低點(diǎn)，動(dòng)能為零；
綜上所述，人的動(dòng)能先增大，達(dá)到最大后逐漸減小，直至為零；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：此題難度較大，關(guān)鍵是對(duì)人的受力分析，同時(shí)要結(jié)合力的合成以及力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等知識(shí)，是一道力學(xué)綜合題．