Question

如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，現用支鉛筆貼著細線的左側水平向右以速度v勻速移動，運動過程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細線保持豎直，則在鉛筆未碰到橡皮前，橡皮的運動情況是(    )

A．橡皮的運動軌跡是一條直線

B．橡皮在水平方向上作勻速運動

C．橡皮在豎直方向上作勻速運動

D．橡皮在圖示位置時的速度大小為

Answer 1

B

試題分析：由于細線不可伸長，因此在t時間內，橡皮在豎直方向上的位移即為鉛筆上方細線長度的變化，有：y＝－＝(－)vt＝vt，隨著鉛筆向右移動的過程中，細線與豎直方向的夾角θ在不斷變大，所以橡皮在豎直方向上做加速運動，故選項C錯誤，在豎直方向上所受合力應豎直向上，橡皮同時還在水平方向上隨鉛筆一起做勻速直線運動，合速度方向應為右上方，與合外力方向不共線，故選項A錯誤；選項B正確；在圖示位置處時，橡皮在豎直方向的速度大小等于細線沿線方向移動的速度大小，有：v_y＝vsinθ，橡皮在水平方向上的速度大小等于鉛筆移動的速度大小，有：v_x＝v，因此橡皮的速度為：v′＝，故選項D錯誤。