题目内容

16.如图所示,某人正通过定滑轮用不可伸长的轻质细绳将质量为m的货物提升到高处.已知人拉绳的端点沿平面向右运动,若滑轮的质量和摩擦均不计,则下列说法中正确的是(  )
A.人向右匀速运动时,绳的拉力T大于物体的重力mg
B.人向右匀速运动时,绳的拉力T等于物体的重力mg
C.物体向上匀速运动时,人的运动是向右加速运动
D.物体向上匀速运动时,人的运动是向右减速运动

分析 合运动与分运动的关系,在题中人的运动是合运动故将速度v沿绳分解,垂直于绳分解,根据几何关系找出分速度与合速度之间的变化,
根据牛顿第二定律求出绳的拉力T和物体的重力mg的关系

解答 解:设绳子与水平方向上夹角为θ,对人的速度进行正交分解,沿绳子上的速度为:v=vcosθ
AB、人向右运动的过程中,v不变,θ角逐渐减小,v1逐渐增大,有三角函数的关系可知,速度变化得越来越慢.
人向右匀速运动时,货物的速度是逐渐变大的,货物有向上的加速度,绳子的拉力大于货物的重力,选项A正确、B错误.
CD、物体向上匀速运动时,v不变,θ角逐渐减小,v逐渐减小,人的运动是向右减速运动,选项C错误,D正确
故选:AD

点评 解答该题的关键是确定人实际运动的速度是合速度,把该速度按效果进行分解,即为沿绳子摆动的方向(垂直于绳子的方向)和沿绳子的方向进行正交分解.同时要会结合三角函数的知识进行相关的分析和计算.

练习册系列答案
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6.某物理兴趣小组设计的一种电子秤原理结构如图甲所示,其中R0为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随所受压力F的变化而变化,变化范围大约为几欧到几十欧,通过电压表的读数可以知道压力大小.若要想电子秤正常工作,首先通过实验探究压敏电阻阻值R和F大小的关系,于是该兴趣小组又设计了如图乙所示的探究压敏电阻阻值R和F大小关系的实验电路.图乙电路中未画出的电表可从下列实验器材中选择:
电流表A1(0.3A,内阻r1=10Ω)
电流表A2(0.6A,内阻约为1Ω)
电压表V(15V,内阻约为5kΩ)

(1)为了准确地测量电阻R,请完成图乙虚线框里两个电表的选择${A}_{1}^{\;}$、${A}_{2}^{\;}$(填电表代号).
(2)图乙中,在电阻R上施加竖直向下的力F,闭合开关S,记录各个电表读数,得出R=$\frac{{{I}_{1}^{\;}r}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}{-I}_{1}^{\;}}$,式中各符号的含义是${I}_{1}^{\;}$、${I}_{2}^{\;}$分别表示电流表${A}_{1}^{\;}{、A}_{2}^{\;}$的读数,${r}_{1}^{\;}$为电流表${A}_{1}^{\;}$的内阻.
(3)图乙所示电路中,改变力的大小,得到不同的R值,得到如图丙所示的R-F图象,写出R和F的关系式R=-2F+16.
(4)若图甲所示的电路中,在压敏电阻R上水平放置一个重力为1.0N的托盘,在托盘上放一重物,电源电动势E=15.0V,电源内阻r=1.0Ω,R0=5.0Ω,闭合开关,电压表示数为5.0V,则重物的重量为2.5 N.

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