Question

【题目】如图所示，一段绳子跨过距地面高度为H的两个定滑轮，一端连接小车P，另一端连接物块Q，小车最初在左边滑轮的正下方A点，以速度v从A点沿水平面匀速向左运动，运动了距离H到达B点（绳子足够长），则（　　）

A. 物块匀速上升

B. 车过B点时，物块的速度为

C. 物块在上升过程中处于失重状态

D. 车过B点时，左边绳子绕定滑轮转动的角速度为

Answer 1

【答案】D

【解析】

将小车的运动分解为沿绳子方向的运动以及垂直绳子方向的运动，如图：设此时绳子与水平方向增加的夹角为θ，则：tanθ==1，所以θ=45°

由三角函数可解得：当物体运动到绳与水平方向夹角为θ时物体的速度为v，则vcosθ=v′，可知物体的运动不是匀速运动，故A错误；当物体运动到B点，绳与水平方向夹角θ=45°时物体的速度为v，则vcos45°=v′，则v′=v，故B错误；由于vcosθ=v′，随θ的减小，v′增大，所以物体向上做加速运动；加速度的方向向上，所以物体处于超重状态，故C错误；物体运动到绳与水平方向夹角α=45°时，左侧的绳子的长度是H，由图可知垂直于绳子方向的分速度为：v⊥=vsin45°=v，所以左边绳子绕定滑轮转动的角速度为：．故D正确；