Question

如图所示，作用于轻绳端点A竖直向下的拉力通过跨在光滑小滑轮的轻绳拉一处在较远处的物体(初始位置绳与水平方向的夹角很小)，使物体沿水平面向右匀速滑动，在此过程中    (       )

A．绳端A的速度逐渐减小

B．绳端A的速度逐渐增大

C．绳端拉力F逐渐增大

D．绳端拉力F的功率逐渐减小

Answer 1

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试题分析：物体沿水平向右匀速运动过程实际参与了两个运动，一个是沿绳子方向的运动速度，另一个是与绳子垂直方向的运动速度，设绳子和水平夹角为，则有，随着物体向右运动，逐渐增大，则绳子移动的速度即绳子A端的速度逐渐减小答案A对B错。对物块受力分析如右图，一共四个力，即地面支持力N地面滑动摩擦力重力和绳子拉力F。由于地面支持力和地面滑动摩擦力比例关系和方向恒定，因此合力方向恒定如图。根据受力平衡，重力和拉力的合力与支持力摩擦力合力等大反向，所以在重力和拉力的合力矢量三角形中，重力大小方向确定，合力方向确定，初始拉力接近水平方向如位置1，随后拉力与水平方向夹角逐渐变大如位置2、3等依次变化。当拉力F与合力垂直时拉力最小，随后增大拉力又增大，所以拉力F先减小后增大，答案C错。在此变化过程中，合力逐渐变小，根据图示摩擦力逐渐变小。物块匀速运动，拉力F和摩擦力做功总功为0，二者功率相等，由于速度不变，摩擦力变小，摩擦力的功率变小所以拉力F的功率变小，答案D对。