Question

“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運動項目．如圖所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳臺的是一根彈性橡皮繩．當人下落至圖中Q點時，橡皮繩剛好被拉直．那么，在人越過Q點繼續向下的過程中，人的動能變化情況是（ ）

A．不變
B．變大
C．變小
D．先變大后變小

Answer 1

【答案】分析：影響動能的因素有：質量和速度，人的質量在下落過程中不會改變，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．
當人越過Q點后，繩子伸長，產生的彈力由小到大，當繩子的拉力與人的自重大小關系不同時，產生的合力方向會有所不同，從而直接影響到運動狀態和速度的大小變化，因此需分段來討論．
解答：解：越過Q點后，由繩子被拉長，發生彈性形變產生彈力，即對人的拉力；因此人共受兩個力的作用，即：人的自重G，繩子的拉力F；分三個過程討論：
①如圖①，剛越過Q時，G＞F，此時人受到的合力方向向下，加速運動，速度不斷增加；
在人的質量不變時，速度越大，則動能越大；
②如圖②，當人剛好下落到 G=F 時，人受到的合力為零；人不再做加速運動，速度達到最大，動能也最大；
③如圖③，當人繼續下落，且處于 G＜F 時，人受到的合力方向向上，人做減速運動，此時的速度逐漸減小，動能也逐漸減小，直到下落到最低點，動能為零；
綜上所述，人的動能先增大，達到最大后逐漸減小，直至為零；
故選D．
點評：此題難度較大，關鍵是對人的受力分析，同時要結合力的合成以及力與運動的關系等知識，是一道力學綜合題．