题目内容

1.如图所示,绳子一端拴着物体M,另一端绕过滑轮系在水平向左运动的小车的P点,图示时刻滑轮左侧的绳子与水平方向成角θ,则(  )
A.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力大于物体的重力
B.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力小于物体的重力
C.若小车做加速运动,物体M可能减速上升
D.若小车做减速运动,物体M一定减速上升

分析 由题小车做匀速运动,将小车的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,得到沿绳子方向的运动速度,即物体A的速度表达式,运用平行四边形定则作出v的分解图,根据三角函数来确定A的瞬时速度,即可分析A的速度如何变化.

解答 解:设任一时刻绳子与水平方向的夹角为θ,绳子的瞬时速度大小为vA
将小车的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向的运动,即绕滑轮的转动,
如图,则由三角函数可解得:vA=vcosθ
AB、若小车匀速向左,即v不变,θ减小,则cosθ增大,故vA增大,即物体向上做加速运动,
根据牛顿第二定律可知,绳对物体的拉力大于物体的重力.故A正确,B错误;
C、若小车做加速运动时,由上式可知,物体M一定加速上升.故C错误;
D、若小车做减速运动时,由上式可知,物体M速度不确定.故D错误;
故选:A.

点评 本题关键是正确地找出小车的合运动与分运动,然后根据运动分解的平行四边形定则,得到物体A速度的一般表达式,即可进行分析其运动情况.

练习册系列答案
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7.用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系.木板上固定两个完全相同的遮光条A、B,用不可伸长的细线将木板通过两滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌机上,P为小桶(内有沙子),滑轮质量、摩擦不计,重力加速度g.

(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做目的是CD.
A.为了使释放木板后,木板能匀加速下滑
B.为了增大木板下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对木板做的功
D.可使得木板在未施加力时能匀速下滑
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=0.170cm.
(3)实验主要步骤如下:
?测量木板、遮光条的总质量M,测量两遮光条的距离L;按甲图正确连接器材.
?将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量△EK=$\frac{1}{2}M{(\frac{d}{{t}_{2}})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac{d}{{t}_{1}})}^{2}$,合外力对木板做功W=FL,(用字母M、t1、t2、d、L、F表示)
?在小桶中增加沙子,重复?的操作.
?比较W、△EK的大小,得出实验结论.
(4)若再本实验中轨道水平放置,其它条件和实验步骤不变,假设木板与轨道之间的动摩擦因数为μ,测得多组F、t1、t2的数据,并得到F与$\frac{1}{{{t}_{2}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{1}}^{2}}$的关系图象如图丙,已知图象在纵轴上地截距为b,直线的斜率为k,求解μ=$\frac{b{d}^{2}}{2gLk}$(用字母b、d、L、k、g表示).

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