题目内容

【题目】如图所示,AB两物体的质量分别为mAmB,且mAmB,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,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变化情况是( )

A. 物体A的高度升高,θ角不变

B. 物体A的高度降低,θ角变小

C. 物体A的高度升高,θ角变大

D. 物体A的高度不变,θ角变小

【答案】A

【解析】试题分析: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: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,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,动滑轮将上升,则物体A的高度升高.故A正确,BCD错误.

故选:A

练习册系列答案
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【题目】某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g.

(1)在实验所需的物理量中,需要直接测量的是 , 通过计算得到的是 . (填写代号)
A.重锤的质量
B.重锤下落的高度
C.重锤底部距水平地面的高度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(2)在实验得到的纸带中,我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律.图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点,F点是第n个点.设相邻点间的时间间隔为T,下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是
A.vF=g(nT )
B.vF=
C.vF=
D.vF=
(3)若代入图乙中所测的数据,求得 在误差范围内等于(用已知量和图乙中测出的物理量表示),即可验证重锤下落过程中机械能守恒.即使在操作及测量无误的前提下,所求 也一定会略(选填“大于”或“小于”)后者的计算值,这是实验存在系统误差的必然结果.
(4)另一名同学利用图乙所示的纸带,分别测量出各点到起始点的距离h,并分别计算出各点的速度v,绘出v2﹣h图线,如图丙所示.从v2﹣h图线求得重锤下落的加速度g′=m/s2( 保留3位有效数字 ).则由上述方法可知,这名同学是通过观察v2﹣h图线是否过原点,以及判断(用相关物理量的字母符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,来验证机械能是否守恒的.

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