Question

3．如圖所示，在地面上勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車，通過(guò)定滑輪用繩子吊起一個(gè)物體，若汽車和被吊物體在同時(shí)刻的速度分別為v₁和v₂，求：
（1）若汽車的速度v₁=10m/s，兩繩夾角為θ=53°時(shí)，物體上升的速度；
（2）在汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體是加速上升還是減速上升；
（3）繩子對(duì)物體拉力F與物體所受重力mg的大小關(guān)系如何？

Answer 1

分析 小車的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中沿繩方向的運(yùn)動(dòng)與物體上升的運(yùn)動(dòng)速度相等，從而即可求解．

解答 解：（1）小車的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可得：v₂=v₁sin53°=10×0.8=8m/s，
（2）汽車運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，速度不變，物體的速度v₂=v₁sin53°，而當(dāng)θ逐漸變大，故v₂逐漸變大，物體有向上的加速度，
（3）當(dāng)加速上升時(shí)，處于超重狀態(tài)，T＞mg，
答：（1）物體上升的速度為8m/s；
（2）在汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體是加速上升；
（3）繩子對(duì)物體拉力F與物體所受重力mg大．

點(diǎn)評(píng) 考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用，掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，注意正確將小車的運(yùn)動(dòng)按效果進(jìn)行分解是解決本題的關(guān)鍵．