问题 选择题

一根轻质细绳一端缠绕在一半径为r的圆盘边缘,另一端和一放在水平面上的物体相连,如图所示,圆盘在电动机的带动下以角速度ω逆时针匀速转动,此过程中物体沿水平面向左移动,则在绳子变为竖直之前(  )

A.物体沿水平面加速运动,速度始终小于ωr

B.物体沿水平面加速运动,速度始终大于ωr

C.物体沿水平面减速运动,速度始终小于ωr

D.物体沿水平面减速运动,速度始终大于ωr

答案

将物体的运动分解,如图所示:

圆盘在电动机的带动下以角速度ω逆时针匀速转动,所以绳子的速度为:ωr

由三角形关系:物体的速度v=

wr
cosθ
,所以v大于ωr.

当物体向前运动时:θ变大,cosθ将变小,所以物体的速度v=

wr
cosθ
逐渐变大,物体做加速运动.

综上所述:物体将沿水平面加速运动,速度始终大于ωr.

故选:B

单项选择题
单项选择题