题目内容
【题目】如图所示,A、B两物体的质量分别为mA、mB,且mA>mB,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦均不计,如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,PQ距离为L,整个系统重新平衡后,则关于两滑轮间的绳与水平方向的夹角θ以及物体A的高度变化情况正确的是
A. θ角不变,物体A上升的高度为
B. θ角不变,物体A上升的高度为
C. θ角不变,物体A上升的高度为
D. θ角减小,物体A的高度不变
【答案】A
【解析】将绳一端的固定点Q缓慢向右移到P点时,绳子的拉力大小不变,分析动滑轮的受力情况,作出力图如图,设绳子的拉力大小为F,两绳子的夹角为2α=π-2θ,由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向有对称性,则有2Fcosα=mAg,由于F=mBg,保持不变,则得知,α角保持不变,由几何知识得知,α+θ=90°,则θ保持不变,当绳一端的固定点Q缓慢向左移到P点,动滑轮将下降,则物体A的高度升高.
结合几何关系,动滑轮与天花板间的2段绳子的长度增加量为: ,故A上升的高度为h=,故A正确,BCD错误;故选A.
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