Question

【题目】摄影组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶如图所示.若特技演员的质量，人和车均视为质点，g=10m/s2，导演从某房顶离地H=8m处架设了轮轴，轮和轴的直径之比为2:1.若轨道车从图中A前进s=6m到B处时速度为v=5m/s，则由于绕在轮上细刚丝拉动，特技演员( )

A. 上升的高度为4m

B. 在最高点具有竖直向上的速度6m/s

C. 在最高点具有的机械能为2900J

D. 钢丝在这一过程中对演员做的功为1225J

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

利用几何关系求出钢丝上升的距离，根据轮和轴的具有相同的角速度，求出演员上升的距离；根据速度的分解求出钢丝的速度和轨道车的速度的关系，运用动能定理研究求解；

A、由图可知，在这一过程中，连接轨道车的钢丝上升的距离为，

轮和轴的直径之比为，所以演员上升的距离为，故A正确；
B、设轨道车在B时细线与水平方向之间的夹角为θ，将此时轨道车的速度分解，此时钢丝的，由于轮和轴的角速度相同，则其线速度之比等于半径（直径）之比为，，故B正确；
C、对演员根据动能定理得：

代入数据可以得到：

根据功能关系可知，钢丝在一过程中对演员做的功等于演员机械能的增量，即，以地面为参考平面，则在最高点具有的机械能为，故C正确，D错误。