Question

4．如圖所示，質(zhì)量為m₁的物體放于水平桌面上，用輕繩通過(guò)滑輪懸掛一質(zhì)量m₂的物體，不計(jì)繩子與滑輪的摩擦．現(xiàn)用力F把m₂從最低位置1緩慢地移動(dòng)到位置2，此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角θ=37^o，然后釋放m₂，m₂從釋放到返回到位置1的過(guò)程中，所用時(shí)間為t，整個(gè)過(guò)程m₁均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　�。�

• A． m₂從位置1移動(dòng)到位置2過(guò)程中，處于超重狀態(tài)
• B． m₂靜止在位置2時(shí)，拉力F的最小值為m₂gtanθ
• C． 在時(shí)間t內(nèi)，m₁受到的摩擦力大小一直增加
• D． 在時(shí)間t內(nèi)，m₂受到的重力沖量為m₂gt

Answer 1

分析 對(duì)m₂進(jìn)行受力分析，結(jié)合m₂運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)判斷是否超重；對(duì)m₂進(jìn)行受力分析，結(jié)合共點(diǎn)力平衡的條件，以及力的分解判斷最小的拉力；根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，分析在時(shí)間t內(nèi)，m₂受到的拉力隨位置的變化，然后分析m₁受到的摩擦力大小的變化；由沖量的定義求出在時(shí)間t內(nèi)，m₂受到的重力沖量．

解答 解：A、由題，用力F把m₂從最低位置1緩慢地移動(dòng)到位置2的過(guò)程可以認(rèn)為是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，所以m₂處于平衡狀態(tài)．故A錯(cuò)誤；
B、m₂在2位置時(shí)，重力、繩子的拉力T以及拉力F的作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡的特點(diǎn)，畫出m₂的可能的受力如圖，可知，當(dāng)拉力最小時(shí)，F(xiàn)=mgsinθ．故C錯(cuò)誤；

C、m₂從2運(yùn)動(dòng)到位置1的過(guò)程中，速度越來(lái)越大，則需要的向心力越來(lái)越大，對(duì)繩子的拉力：$T=mgcosθ+\frac{m{v}^{2}}{L}$越來(lái)越大，根據(jù)牛頓第三定律可知物塊對(duì)繩子的拉力越來(lái)越大，m₁始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，可知在水平方向m₁受到的摩擦力始終與繩子對(duì)它的拉力相等，所以在時(shí)間t內(nèi)，m₁受到的摩擦力大小一直增加．故C正確；
D、在時(shí)間t內(nèi)，m₂受到的重力沖量等于重力與時(shí)間t的乘積，即m₂gt．故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 該題考查共點(diǎn)力的平衡以及豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能守恒等，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，在解答的過(guò)程中一定要注意豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．