题目内容

【题目】如图所示在竖直放置的穹形光滑支架上,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B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的情况是(

A. 先变小后变大 B. 先变大后不变

C. 先变小后不变 D. 先变大后变小

【答案】B

【解析】当轻绳的右端从B点移到直杆最上端D,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1所示。

根据平衡条件得2Fcosθ=mg得到绳子的拉力

所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端时D的过程中,θ增大,cosθ减小,则F变大当轻绳的右端从直杆最上端的D点移到C点时,设两绳的夹角为2α.

设绳子总长为L,两直杆间的距离为S,由数学知识得到

sinα=S/L,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。

所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。故B正确,ACD错误

故选:B。

练习册系列答案
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【题目】某同学用如图甲所示装置,通过质量分别为m1、m2的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,步骤如下:

①安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O;
②不放小球B,让小球A从斜槽上挡板处由静止滚下,并落在地面上;重复多次以确定小球落点位置;
③把小球B放在轨道水平槽末端,让小球A从挡板处由静止滚下,使它们碰撞:重复多次以确定碰撞后两小球的落点位置;
④用刻度尺分别测量三个落地点M、P、N离O点的距离,即线段的长度OM、OP、ON.
(1)关于上述实验操作,下列说法正确的是:
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D.小球A质量应大于小球B的质量
(2)确定小球落点位置的方法
(3)当所测物理量满足表达式(用题中所给符号表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律;
(4)完成上述实验后,另一位同学对上述装置进行了改造.如图乙所示,在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平末端等高且无缝连接.使小球A仍从斜槽上挡板处由静止滚下,重复实验步骤②和③的操作,得到两球落在斜面上的落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3 . 则验证两球碰撞过程中动能守恒的表达式为(用所测物理量的字母表示).

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