Question

3．如图所示，在地面上匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同时刻的速度分别为v₁和v₂，求：
（1）若汽车的速度v₁=10m/s，两绳夹角为θ=53°时，物体上升的速度；
（2）在汽车做匀速直线运动，物体是加速上升还是减速上升；
（3）绳子对物体拉力F与物体所受重力mg的大小关系如何？

Answer 1

分析 小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等，从而即可求解．

解答 解：（1）小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由几何关系可得：v₂=v₁sin53°=10×0.8=8m/s，
（2）汽车运动运动，速度不变，物体的速度v₂=v₁sin53°，而当θ逐渐变大，故v₂逐渐变大，物体有向上的加速度，
（3）当加速上升时，处于超重状态，T＞mg，
答：（1）物体上升的速度为8m/s；
（2）在汽车做匀速直线运动的过程中，物体是加速上升；
（3）绳子对物体拉力F与物体所受重力mg大．

点评 考查运动的合成与分解的应用，掌握牛顿第二定律的内容，注意正确将小车的运动按效果进行分解是解决本题的关键．