Question

【題目】如圖所示，一鋼繩的兩端分別固定在兩座山的P、Q處，P點(diǎn)高于Q點(diǎn)，某人抓住套在繩子上的光滑圓環(huán)從P處滑到Q處．滑行過程中繩子始終處于繃緊狀態(tài)，不計(jì)空氣阻力．關(guān)于人從P處滑到Q處過程說法正確的是(　　)

A. 機(jī)械能先減小后增大

B. 從P處滑到最低位置過程重力功率一直增大

C. 滑到最低位置時(shí)人受到水平方向的合力為零

D. 動(dòng)能最大位置與P處的水平距離小于與Q處的水平距離

Answer 1

【答案】C

【解析】

人下滑過程中，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒；根據(jù)P=mgv判斷重力的功率變化。動(dòng)能最大的位置在平衡位置，找到此位置，可判斷動(dòng)能最大位置與P處的水平距離與Q處的水平距離之間的關(guān)系.

人下滑過程中，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在P點(diǎn)時(shí)速度為零，則重力的功率為零，滑到最低位置時(shí)速度與重力垂直，可知重力的功率也為零，可知此過程重力功率先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；滑到最低位置時(shí)，豎直速度為零，水平速度最大，此時(shí)人受到水平方向的合力為零，選項(xiàng)C正確；動(dòng)能最大的位置在平衡位置，設(shè)此位置時(shí)兩根繩子與豎直方向的夾角均為θ，可知Lsinθ=d（其中的L是繩子總長(zhǎng)度，d為PQ間的水平距離）即θ角一定，由幾何關(guān)系，因Q點(diǎn)的位置較低，則此平衡位置距離Q點(diǎn)的水平距離較小，即動(dòng)能最大位置與P處的水平距離大于與Q處的水平距離，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.