题目内容
【题目】清华校园穹形门充满了浓郁的学院风情和人文特色,如图所示。在一次维护中,用一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从C点沿支架缓慢地向B点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的情况是
A. 先变大后变小 B. 先不变后变小
C. 先不变后变大 D. 先变小后变大
【答案】B
【解析】当轻绳的右端从C点移到直杆最上端时,滑轮两侧绳子的拉力大小相等,方向关于竖直方向对称,设两绳的夹角为,以滑轮为研究对象,分析受力情况,作出力图如图所示
设绳子总长为2L,两直杆间的距离为S,由数学知识得到,L、S不变,则α保持不变,再根据平衡条件可知,两绳的拉力F保持不变;
当轻绳的右端从直杆最上端移到B点时,设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象,分析受力情况,作出力图如图所示
根据平衡条件得,得到绳子的拉力,所以在轻绳的右端从直杆最上端移到B点的过程中,θ减小,cosθ增大,则F变小;
所以绳中拉力大小变化的情况是先不变后变小,故B正确,ACD错误;
故选B。
【题目】某同学利用如图所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:
高度 H(h为单位长度) | h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h |
水平位移 x/cm | 5.5 | 9.1 | 11.7 | 14.2 | 15.9 | 17.6 | 19.0 | 20.6 | 21.7 |
(1)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,斜槽底端离地的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是____________________;
(2)以H为横坐标,以__________为纵坐标,在坐标纸上描点作图,如图乙所示;
(3)由第(1)、(2)问,可以得出结论:_____________________________________________