Question

3．如圖所示，在地面上勻速直線運動的汽車，通過定滑輪用繩子吊起一個物體，若汽車和被吊物體在同時刻的速度分別為v₁和v₂，求：
（1）若汽車的速度v₁=10m/s，兩繩夾角為θ=53°時，物體上升的速度；
（2）在汽車做勻速直線運動，物體是加速上升還是減速上升；
（3）繩子對物體拉力F與物體所受重力mg的大小關(guān)系如何？

Answer 1

分析 小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動，其中沿繩方向的運動與物體上升的運動速度相等，從而即可求解．

解答 解：（1）小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動，由幾何關(guān)系可得：v₂=v₁sin53°=10×0.8=8m/s，
（2）汽車運動運動，速度不變，物體的速度v₂=v₁sin53°，而當θ逐漸變大，故v₂逐漸變大，物體有向上的加速度，
（3）當加速上升時，處于超重狀態(tài)，T＞mg，
答：（1）物體上升的速度為8m/s；
（2）在汽車做勻速直線運動的過程中，物體是加速上升；
（3）繩子對物體拉力F與物體所受重力mg大．

點評 考查運動的合成與分解的應(yīng)用，掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，注意正確將小車的運動按效果進行分解是解決本題的關(guān)鍵．