题目内容

11.如图所示,A、B两物体的质量分别为mA和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P点缓慢地向右移动到Q点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化(  )
A.物体A的高度升高,θ角变小B.物体A的高度降低,θ角不变
C.物体A的高度升高,θ角不变D.物体A的高度降低,θ角变大

分析 将绳一端的固定点P缓慢向右移到Q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.由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等,由平衡条件知,两侧绳子关于竖直方向具有对称性,再分析将绳一端的固定点P缓慢向右移到Q点的过程中,θ角的变化,及A高度的变化.

解答 解:将绳一端的固定点P缓慢向右移到Q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,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=mBg,
由于F=mAg,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P缓慢向右移到Q点,动滑轮将上升,则物体A的高度下降.故B正确,ACD错误.
故选:B

点评 本题关键抓住平衡后滑轮所受的三个拉力大小都不变.对于动滑轮,平衡时两侧绳子的拉力关于竖直方向具有对称性.

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