如圖所示,用一根長杆和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M,長杆的一端放在地面上通過鉸鏈連線形成轉軸,其端點恰好處...
問題詳情:
如圖所示,用一根長杆和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物 M,長杆的一端放在地面上通過鉸鏈連線形成轉軸,其端點恰好處於左側滑輪正下方 0 點處,在杆的中點 C 處拴一細繩,通過兩個滑輪後掛上重物 M,C 點與 o 點距離為 L,現在杆的另一端用力,使其逆時針勻速轉動,由豎直位置以角速度 ω 緩緩轉至水平(轉過了 90°角).下列有關此過程的說法中正確的是( )
A.重物 M 做勻速直線運動
B.重物 M 做勻變速直線運動
C.整個過程中重物一直處於失重狀態
D.重物 M 的速度先增大後減小,最大速度為wL
【回答】
D
【詳解】
設C點線速度方向與繩子沿線的夾角為θ(銳角),由題知C點的線速度為vC=ωL,該線速度在繩子方向上的分速度就為v繩=ωLcosθ.θ的變化規律是開始最大(90°)然後逐漸變小,所以,v繩=ωLcosθ逐漸變大,直至繩子和杆垂直,θ變為零度,繩子的速度變為最大,為ωL;然後,θ又逐漸增大,v繩=ωLcosθ逐漸變小,繩子的速度變慢.所以知重物M的速度先增大後減小,最大速度為ωL.故AB錯誤,D正確.重物M先向上加速,後向上減速,加速度先向上,後向下,重物M先超重後失重,故C錯誤.故選D.
【點睛】
解決本題的關鍵掌握運動的合成與分解,把C點的速度分解為沿繩子方向和垂直於繩子的方向,在沿繩子方向的分速度等於重物的速度.
知識點:圓周運動
題型:選擇題
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