题目内容

12.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与轻绳相连接跨过定滑轮(不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦),当用水平力F拉B物体使B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,绳对A的拉力大小是(  )
A.物体A的速度始终小于物体B的速度
B.物体A处于超重状态
C.拉力F做的功数值上等于A物体动能的增加量
D.物体A的机械能守恒

分析 将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于A的速度,根据平行四边形定则判断A、B速度的关系,从而判断出A的运动情况,对系统,由功能关系分析拉力F做功与系统机械能变化的关系.

解答 解:A、将B物体的速度vB进行分解如图所示,则vA=vBcosα,由于0<cosα<1,所以始终有vA<vB.故A正确.
B、由上式知,α减小,vB不变,则vA逐渐增大,说明A物体在竖直向上做加速运动,由牛顿第二定律T-mg=ma,可知绳子对A的拉力T>mg,物体A处于超重状态,故B正确.
C、根据功能关系可知,拉力F做的功数值上等于A物体动能的增加量、重力势能增加量之和,故C错误.
D、由于绳子拉力对A做正功,所以物体A的机械能增加,故D错误.
故选:AB

点评 解决本题的关键得出A、B的速度关系,由牛顿第二定律分析绳子的拉力与重力的大小关系.同时要掌握功与能的关系,要知道拉力做功等于系统机械能的增加量.

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