题目内容

如图所示,质量为m的重物用一动滑轮悬挂在细绳上,已知细绳的两端点等高.若保持细绳的长度不变,今将Q点缓慢下移一小段距离,仍保持重物静止,则细绳上的张力如何变化?

答案:略
解析:

解法一;原状态受力平衡,设绳的张力为,则有①;Q点下移后,设绳的张力为,绳与水平面夹角为β,则有②;由于PQ间水平间距不变,设为s,则原状态时③.其中lOPOQ间的距离,Q点下移后,设两部分绳的长度分别④,并且有⑤.由③④⑤得cosα=cosβ,则α=β.将此结果代①②可看出,即绳上张力不变.

解法二:由于细绳长度不变,且重物用滑轮挂在绳上,则滑轮两侧绳上的张力大小相等,且与水平方向夹角相同,如图所示,如果延长PO交右侧过的直线于点,Q关于对称,当将Q点缓慢下移一小段距离至,设此时滑轮到了位置,因为度相等,则OQ平行,即绳与水平方向的夹角不变,所以绳上的张力不变.

动滑轮两侧绳上的张力大小相等平衡时,两绳与水平方向的夹角也相等.这是关于绳子的一个典型问题,同一轻绳上张力处处相等的特点是这类题目的一个重要隐含条件,解题时必须注意运用.


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