Question

【題目】攝影組在某大樓邊拍攝武打片，要求特技演員從地面飛到屋頂如圖所示.若特技演員的質量，人和車均視為質點，g=10m/s2，導演從某房頂離地H=8m處架設了輪軸，輪和軸的直徑之比為2:1.若軌道車從圖中A前進s=6m到B處時速度為v=5m/s，則由于繞在輪上細剛絲拉動，特技演員( )

A. 上升的高度為4m

B. 在最高點具有豎直向上的速度6m/s

C. 在最高點具有的機械能為2900J

D. 鋼絲在這一過程中對演員做的功為1225J

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

利用幾何關系求出鋼絲上升的距離，根據輪和軸的具有相同的角速度，求出演員上升的距離；根據速度的分解求出鋼絲的速度和軌道車的速度的關系，運用動能定理研究求解；

A、由圖可知，在這一過程中，連接軌道車的鋼絲上升的距離為，

輪和軸的直徑之比為，所以演員上升的距離為，故A正確；
B、設軌道車在B時細線與水平方向之間的夾角為θ，將此時軌道車的速度分解，此時鋼絲的，由于輪和軸的角速度相同，則其線速度之比等于半徑（直徑）之比為，，故B正確；
C、對演員根據動能定理得：

代入數據可以得到：

根據功能關系可知，鋼絲在一過程中對演員做的功等于演員機械能的增量，即，以地面為參考平面，則在最高點具有的機械能為，故C正確，D錯誤。