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蹦极中的能量
作者:tcnoms    例题来源:本站原创    点击数:6106    更新时间:2006/9/29              【字体:

太仓市第一中学 叶耀 江苏 太仓 (215400)

1甲 是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片,玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上,另一端固定在高处,然后从高处跳下,图1乙是玩家到达最低点时的情况,其中AB为弹性绳子的原长,C点是弹力等于重力的位置,D点是玩家所到达的最低点,对于玩家离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是(   

A.玩家的动能一直在增加

B.玩家减少的重力势能全部转化为动能

C.玩家通过B点之后,绳子具有弹性势能

D.玩家到D点时,它的动能最大。

分析:在物理问题中,我们对于时间很短的过程,我们就需要运用“放慢动作”的方法来加以研究,在讨论能量变化的问题使,我们应该紧紧地扣住相应的概念的分析。比如动能的大小是由物体的质量与运动速度共同决定的,所以在分析的时候还要注意运用数学中的“函数”知识,即注意常量与变量的问题。

A到B:玩家的高度变小(自变量),质量不变(常量),所以重力势能减小(应变量);

          玩家的速度增大(自变量),质量不变(常量),所以动能增大(应变量)

          弹性绳子没有发生形变,所以弹性势能为零

B到C:因为高度在变小,所以重力势能继续变小

          因为弹性绳子不断伸长,所以弹性势能不断增大

          随着弹性绳子的不断伸长,弹力不断增大,在弹力增大到重力大小前,因为重力始终大于弹力,所以玩家将继续增大向下的速度,所以其动能继续增大

C到D:因为高度仍然在减小,所以重力势能继续减小

          因为弹性形变继续增大,所以弹性势能继续增大

          因为弹力大于重力,且在不断增大,所以玩家开始减小速度,所以其动能逐渐减小到零。

    综合起来就是:重力势能始终减小,从B点开始弹性势能不断增大,从A到C动能增大,从C到D动能减小。答案(C)
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