20.一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺上靜止下落,到最低點時距水面還有數(shù)米距離.假定空氣阻力可忽略,運動員可視為質點,下列說法正確的是( 。
A.蹦極過程中,運動員和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.蹦極繩張緊后的下落過程中,運動員的重力勢能和彈性繩的彈性勢能的和先減小再增大
C.蹦極繩張緊后的下落過程中,重力做功等于重力勢能的減少量,且重力勢能的改變量與重力勢能零點的選取有關
D.運動員到達最低點前,先加速后減速,在最低時速度為零,加速度為最大,且a>g

分析 運動員人高臺下落過程中,重力做正功,重力勢能始終減。臉O繩張緊后的下落過程中,彈性力做負功,彈性勢能增加.以運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng),只有重力和彈力做功,系統(tǒng)的機械能守恒.重力勢能的改變與重力做功有關,取決于初末位置.

解答 解:A、蹦以運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng),只有重力和彈力做功,系統(tǒng)的機械能守恒,而運動員和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒.故A錯誤.
    B、蹦極繩恰好張直時,繩子的彈力為零,加速度方向向下,運動員仍做加速運動,所以蹦極繩張緊后的下落過程中,運動員的動能先增大后減小,重力勢能和彈性繩的彈性勢能的和先減小再增大.故B正確.
    C、重力勢能的改變與重力做功有關,取決于初末位置的高度差,與重力勢能零點的選取無關.故C錯誤.
    D、運動員到達最低點前,先加速后減速,在最低時速度為零,加速度為最大,由運動的對稱性可知,最低點的加速度a>g.故D正確.
故選:BD.

點評 本題類似于小球掉在彈簧上的類型.重力與彈力特點相似,這兩種力做正功時,勢能減小,做負功時,勢能增加.

練習冊系列答案
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