Question

11．如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．
（1）若两重物的质量均为m，图中θ已知，则手指受力为多少？
（2）如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是B
①只增加绳的长度   ②只增加重物的重量  ③只将手指向下移动  ④只将手指向上移动
A．①②B．②③C．③④D．②④

Answer 1

分析 如图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法

解答 解：（1）对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力等于悬挂物体的重量mg，如图，则可知手指受力为：
F=2mgcosθ；
（2）由图可知，三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；
①增加细线长度时，由于两个细线拉力也不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故①错误；
②增加重物的重力，两个拉力变大，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变大，故手要用较大的力，故②正确；
③手指向下移动，两个拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手要用较大的力，故③正确；
④手指向上移动，两个拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手要用较小的力，故④错误；
故选：B．
故答案为：（1）2mgcosθ； （2）B．

点评 本题关键是对动滑轮受力分析，根据三力平衡条件，结合力的合成的平行四边形法则进行分析讨论，从而明确增大拉力的方法．