问题 选择题

如图所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子中张力为T1,将绳子一端由B点移至C点,待整个系统重新达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子中张力为T2;再将绳子一端由C点移至D点,待整个系统再次达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子中张力为T3,不计摩擦,则(  )

A.θ123

B.θ1<θ2<θ3

C.T1>T2>T3

D.T1=T2<T3

答案

设绳子结点为O,对其受力分析,如图

当绳子右端从B移动到C点时,根据几何关系,有

AOsin

θ1
2
+OBsin
θ2
2
=AC

同理:AO′sin

θ2
2
+O′Bsin
θ2
2
=AC

绳子长度不变,有

AO+OB=AO′+O′B

故θ12

绳子的结点受重力和两个绳子的拉力,由于绳子夹角不变,根据三力平衡可知,绳子拉力不变,即T1=T2

绳子右端从B移动到D点时,绳子间夹角显然变大,绳子的结点受重力和两个绳子的拉力,再次根据共点力

平衡条件可得T1<T3

故D正确,A、B、C错误.

故选D.

选择题
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