江门一模化学真题

(1)以轻滑环为研究对象，假设悬索不垂直于钢丝绳，滑环上的合力不为零，其加速度可达无穷大，与事实不符，所以只能是垂直的。

根据牛顿第二定律对人进行力的分析，有

Mgsin30 =马人。

所以人A = 5m/S2。

方向是沿着电缆向下。

(2)以人作为研究对象，假设悬绳不是垂直的，作用在人身上的合力不会为零，人就不可能做匀速直线运动。

所以吊绳只能是垂直的。

根据牛顿第二定律，对滑环进行了分析。

f=mgsin30

且f = μ n f=μN=μmgcos30。

∴μ=tan30 =33≈0.58

(3)滑环被卡住后，人绕滑环转圈运动，在最低点挂绳上的张力最大。

滑环卡住时，人的速度为v0=10m/s，最低点的速度为V，绳长为L=1m。根据机械能守恒定律，有

12mv 2 = 12mv 02+mgL(1？cos30)

结果是v2=102.679(米/秒)2。

当人在最低点，绳子的拉力为T时，根据合力提供向心力

t？mg=mv2L？

所以t = mg+mv2l = 70×10+70×102.675438+0n = 7887.53n > 7800n。

所以挂绳会断。

答案:(1)假设轻滑环与钢丝绳之间没有摩擦力，悬索与钢丝绳垂直，原因如上所述。此时人做匀加速运动的加速度为5m/s2。

(2)假设轻滑环与钢索有摩擦力，使滑环与人匀速直线运动，悬索垂直。原因如上所述，滑环与钢丝绳的动摩擦系数为0.58。

(3)在(1)场景中，已知吊绳长度为1m，最大承载能力为7800n·n，当人体运动速度达到lOm/s时，滑环突然卡住，计算发现吊绳会被拉断。