Question

如圖所示，作用于輕繩端點(diǎn)A豎直向下的拉力通過跨在光滑小滑輪的輕繩拉一處在較遠(yuǎn)處的物體(初始位置繩與水平方向的夾角很小)，使物體沿水平面向右勻速滑動(dòng)，在此過程中    (       )

A．繩端A的速度逐漸減小

B．繩端A的速度逐漸增大

C．繩端拉力F逐漸增大

D．繩端拉力F的功率逐漸減小

Answer 1

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試題分析：物體沿水平向右勻速運(yùn)動(dòng)過程實(shí)際參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是沿繩子方向的運(yùn)動(dòng)速度，另一個(gè)是與繩子垂直方向的運(yùn)動(dòng)速度，設(shè)繩子和水平夾角為，則有，隨著物體向右運(yùn)動(dòng)，逐漸增大，則繩子移動(dòng)的速度即繩子A端的速度逐漸減小答案A對(duì)B錯(cuò)。對(duì)物塊受力分析如右圖，一共四個(gè)力，即地面支持力N地面滑動(dòng)摩擦力重力和繩子拉力F。由于地面支持力和地面滑動(dòng)摩擦力比例關(guān)系和方向恒定，因此合力方向恒定如圖。根據(jù)受力平衡，重力和拉力的合力與支持力摩擦力合力等大反向，所以在重力和拉力的合力矢量三角形中，重力大小方向確定，合力方向確定，初始拉力接近水平方向如位置1，隨后拉力與水平方向夾角逐漸變大如位置2、3等依次變化。當(dāng)拉力F與合力垂直時(shí)拉力最小，隨后增大拉力又增大，所以拉力F先減小后增大，答案C錯(cuò)。在此變化過程中，合力逐漸變小，根據(jù)圖示摩擦力逐漸變小。物塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F和摩擦力做功總功為0，二者功率相等，由于速度不變，摩擦力變小，摩擦力的功率變小所以拉力F的功率變小，答案D對(duì)。