Question

“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目．如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳．当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直．那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是（ ）

A．不变
B．变大
C．变小
D．先变大后变小

Answer 1

【答案】分析：影响动能的因素有：质量和速度，人的质量在下落过程中不会改变，因此只需考虑速度的变化情况，这就要从人的受力分析入手解答．
当人越过Q点后，绳子伸长，产生的弹力由小到大，当绳子的拉力与人的自重大小关系不同时，产生的合力方向会有所不同，从而直接影响到运动状态和速度的大小变化，因此需分段来讨论．
解答：解：越过Q点后，由绳子被拉长，发生弹性形变产生弹力，即对人的拉力；因此人共受两个力的作用，即：人的自重G，绳子的拉力F；分三个过程讨论：
①如图①，刚越过Q时，G＞F，此时人受到的合力方向向下，加速运动，速度不断增加；
在人的质量不变时，速度越大，则动能越大；
②如图②，当人刚好下落到 G=F 时，人受到的合力为零；人不再做加速运动，速度达到最大，动能也最大；
③如图③，当人继续下落，且处于 G＜F 时，人受到的合力方向向上，人做减速运动，此时的速度逐渐减小，动能也逐渐减小，直到下落到最低点，动能为零；
综上所述，人的动能先增大，达到最大后逐渐减小，直至为零；
故选D．
点评：此题难度较大，关键是对人的受力分析，同时要结合力的合成以及力与运动的关系等知识，是一道力学综合题．