Question

【題目】如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物 M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉軸，其端點恰好處于左側滑輪正下方 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，現在桿的另一端用力，使其逆時針勻速轉動，由豎直位置以角速度 ω 緩緩轉至水平（轉過了 90°角）．下列有關此過程的說法中正確的是（ ）

A. 重物 M 做勻速直線運動

B. 重物 M 做勻變速直線運動

C. 整個過程中重物一直處于失重狀態

D. 重物 M 的速度先增大后減小，最大速度為L

Answer 1

【答案】D

【解析】

設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vC=ωL，該線速度在繩子方向上的分速度就為v繩=ωLcosθ．θ的變化規律是開始最大（90°）然后逐漸變小，所以，v繩=ωLcosθ逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變為零度，繩子的速度變為最大，為ωL；然后，θ又逐漸增大，v繩=ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物M的速度先增大后減小，最大速度為ωL．故AB錯誤，D正確。重物M先向上加速，后向上減速，加速度先向上，后向下，重物M先超重后失重，故C錯誤。故選D。