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20.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动.据图可知运动员(  )
A.重力大小为0.8F0B.t0时刻重力势能最大
C.t0时刻动能最大D.t0时刻跳跃者机械能最小

分析 (1)跳跃者所受的拉力越大,位置越低;当拉力最大,位置最低时,跳跃者速度为零;当跳跃者最终静止时,跳跃者所受拉力与重力相等;
(2)物体的重力势能与物体所受的重力与物体的高度有关,在重力一定的情况下,高度越低,重力势能越小;
(3)物体的动能与物体的质量与速度有关,在质量一定时,物体速度越大,动能越大;当跳跃者到达最低点时,速度为零;
(4)机械能等于动能和重力势能的和,根据BC选项得出答案.

解答 解:
A、由图象可知,当跳跃者最终静止时(拉力大小不变),跳跃者所受拉力与重力平衡,大小相等,则运动员的重力为0.6F0,故A错误;
B、由图象可知,t0时刻拉力最大(弹性绳被拉得最长),此时跳跃者所处的位置最低,重力势能最小,故B错误;
C、t0时刻拉力最大,跳跃者位置最低,此时运动员的速度为零,动能最小为零,故C错误;
D、由BC可知,t0时刻重力势能最小,动能最小,而跳跃者的机械能等于动能与重力势能之和,所以t0时刻跳跃者的机械能最小.故D正确.
故选D.

点评 本题考查了主要考查动能和重力势能的大小变化,分析拉力随时间变化的关系是解题的关键,有一定的难度.

练习册系列答案
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①将天平放在水平台上,把游码移到零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向右(选填“右”或“左”)调,直至天平平衡;
②用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图甲所示,则烧杯中江水的密度为1.1×103kg/m3
③小薇用这种方法测出的江水密度比真实值偏大(选填“偏大”或“偏小”).
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①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2
③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A处相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3
④则江水的密度表达式ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{m}_{1}-{m}_{2}}$ρ(纯净水的密度用ρ表示).
⑤小亮测算江水的体积使用了下列3种物理方法中的B.
A.控制变量法    B.等量替代法    C.类比法.

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10.画出F的力臂和物体的重力.

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