Question

如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置用來提升重物 M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方0點處，在桿的中點C處拴一細繩，通過兩個滑輪后掛上重物M．C點與O點距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度ω緩慢轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)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于重物M的重力

C．重物M的速度總小于ωL     

D．重物M克服其重力的功率先增大后減小

Answer 1

【答案】D

【解析】

AC、設(shè)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ωL，該線速度在繩子方向上的分速度就為ωLcosθ，θ的變化規(guī)律是開始最大（90°）然后逐漸變小，

所以，ωLcosθ逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣�，繩子的速度變?yōu)樽畲�，為ωL；然后，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后減小，最大速度為ωL，故AC錯誤；

B、重物的速度先增大后減小，所以細繩的拉力先大于重力，后小于重力，故B錯誤；

D、由得，其中速度先增大后減小，所以克服其重力的功率先增大后減小，故D正確。

故選D。

【考點】運動的合成和分解；力的合成與分解