题目内容
如图所示,高为H的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车A下的绳索吊着重物B.在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂向右匀速运动的同时,绳索将重物B向上吊起,A、B之间的距离以d=H-2t2规律随时间t变化,则( )A.重物做速度大小不断减小的曲线运动
B.重物运动的加速度大小方向均不变
C.绳索受到的拉力不断增大
D.绳索对重物做功的功率不断增大
【答案】分析:A、根据AB间距离的关系式,判断出B的运动情况.将重物的运动分解为水平方向和竖直方向,根据运动的合成,判断合速度的变化.
B、加速度是矢量,根据运动的合成,判断加速度的变化.
C、根据牛顿第二定律F-mg=ma判断拉力的变化.
D、根据P=Fvcosθ,判断绳索对重物做功的功率变化.
解答:解:A、A、B之间的距离以d=H-2t2规律随时间变化知重物在竖直方向做初速度为0,加速度为4m/s2的匀加速直线运动,在水平方向上做匀速直线运动,根据运动的合成,合加速度与合速度方向不在同一条直线上,重物做速度越来越大的曲线运动.故A错误.
B、重物在水平方向上的加速度为0,在竖直方向上的加速度为4m/s2,根据运动的合成,知合加速度的大小方向都不变.故B正确.
C、在竖直方向上有,F-mg=ma,F=mg+ma.因为加速度不变,所以拉力不变.故C错误.
D、根据P=Fvcosθ,拉力不变,vcosθ为在竖直方向上的速度,竖直方向上做匀加速直线运动,所以绳索对重物做功的功率不断增大.故D正确.
故选BD.
点评:解决本题的关键分析出重物在水平方向和竖直方向分别做什么运动,然后根据运动的合成判断合运动的运动情况以及速度、加速度的变化.
B、加速度是矢量,根据运动的合成,判断加速度的变化.
C、根据牛顿第二定律F-mg=ma判断拉力的变化.
D、根据P=Fvcosθ,判断绳索对重物做功的功率变化.
解答:解:A、A、B之间的距离以d=H-2t2规律随时间变化知重物在竖直方向做初速度为0,加速度为4m/s2的匀加速直线运动,在水平方向上做匀速直线运动,根据运动的合成,合加速度与合速度方向不在同一条直线上,重物做速度越来越大的曲线运动.故A错误.
B、重物在水平方向上的加速度为0,在竖直方向上的加速度为4m/s2,根据运动的合成,知合加速度的大小方向都不变.故B正确.
C、在竖直方向上有,F-mg=ma,F=mg+ma.因为加速度不变,所以拉力不变.故C错误.
D、根据P=Fvcosθ,拉力不变,vcosθ为在竖直方向上的速度,竖直方向上做匀加速直线运动,所以绳索对重物做功的功率不断增大.故D正确.
故选BD.
点评:解决本题的关键分析出重物在水平方向和竖直方向分别做什么运动,然后根据运动的合成判断合运动的运动情况以及速度、加速度的变化.
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