题目内容
【题目】工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉,可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示,连接质量为m的物体的足够长细绳ab一端固定于墙壁,用合成肌肉做成的“手臂”ced端固定一滑轮,c端固定于墙壁,细绳绕过滑轮,c和e类似于人手臂的关节,由“手臂”合成肌肉控制。 设cd与竖直墙壁ac夹角为θ,不计滑轮与细绳的摩擦,下列说法正确的是( )
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A.若保持θ不变,增大cd长度,细绳ad部分拉力增大
B.若保持θ=90°,增大cd长度,细绳对滑轮的力始终沿dc方向
C.若保持ac等于ad,增大cd长度,细绳对滑轮的力始终沿dc方向
D.若θ从90°逐渐变为零,cd长度不变,且保持ac>cd,则细绳对滑轮的力先减小后增大
【答案】C
【解析】
A.因ad部分的拉力等于b端重物的重力,则若保持θ不变,增大cd长度,细绳ad部分拉力不变,故A错误;
B.保持θ=90°,增大cd的长度,∠adb减小,因滑轮两边细绳拉力相等,则细绳对滑轮的力沿∠adb的角平分线方向,细绳对滑轮的力不是沿dc方向,故B错误;
C.保持ac等于ad,则∠adc=∠cdb,因滑轮两边细绳拉力相等,则细绳对滑轮的力沿∠adb的角平分线方向,即细绳对滑轮的力沿dc的方向,故C正确;![]()
D.cd长度不变,θ从90°逐渐减为零,d的运动轨迹如图中圆弧所示,当ad与圆弧相切时,∠cad最大,由几何关系可知∠adb先减小后增大,绳子的两个张力大小皆等于物体的重力,它们对滑轮作用力的大小随角度变大而变小,因此对滑轮的作用力先变大后变小,故D错误。
故选C。
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