問題詳情:
如圖所示,用一根長杆和兩個定滑輪的組合裝置用來提升重物 M,長杆的一端放在地上透過鉸鏈連接形成轉軸,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,透過兩個滑輪後掛上重物M.C點與O點距離爲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緩慢轉至水平(轉過了90°角),此過程中下述說法正確的是( )
A.重物M做勻速直線運動
B.重物M受到細繩的拉力總大於重物M的重力
C.重物M的速度總小於ωL
D.重物M克服其重力的功率先增大後減小
【回答】
【*】D
【解析】
AC、設C點線速度方向與繩子沿線的夾角爲θ(銳角),由題知C點的線速度爲ωL,該線速度在繩子方向上的分速度就爲ωLcosθ,θ的變化規律是開始最大(90°)然後逐漸變小,
所以,ωLcosθ逐漸變大,直至繩子和杆垂直,θ變爲零度,繩子的速度變爲最大,爲ωL;然後,θ又逐漸增大,ωLcosθ逐漸變小,繩子的速度變慢;
所以知重物的速度先增大後減小,最大速度爲ωL,故AC錯誤;
B、重物的速度先增大後減小,所以細繩的拉力先大於重力,後小於重力,故B錯誤;
D、由得,其中速度先增大後減小,所以克服其重力的功率先增大後減小,故D正確。
故選D。
【考點】運動的合成和分解;力的合成與分解
知識點:運動的合成與分解
題型:選擇題