3.(2018江西南昌12月模拟)(多选)用外力F通过如图所示的装置把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小球上的绳子与固定的水平杆之间的夹角从45°变为90°,斜面与水平地面之间是粗糙的,并且斜面一直静止在水平地面上,不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦。则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )。
A.地面对斜面的静摩擦力保持不变
B.外力F一直在减小
C.某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力大小等于绳子的拉力
D.绳子移动的速度大于小球沿斜面运动的速度
【解析】设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ;对小球,沿斜面方向有Tsin(θ-30°)=mgsin 30°,则当θ角从45°变为90°的过程中,绳子的拉力变小,因F=T,则外力F一直在减小,B项正确;对小球和斜面的整体,地面对斜面的摩擦力大小等于绳子拉力的水平分量,则f=Tcos θ=(mgsin30"°·" cosθ)/(sin"(" θ"-" 30"°)" )可知,随θ角的增加,地面对斜面的静摩擦力f是变化的,A项错误;当θ=90°时,滑轮两边绳子的夹角为120°,此刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力大小等于绳子的拉力,C项正确;将小球的速度v分解可知,绳子的速度v1=vcos(θ-30°),则绳子移动的速度小于小球沿斜面运动的速度,D项错误。
【答案】BC
4.(2019齐鲁联考)游乐园里有一种叫"飞椅"的游乐项目,简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着,钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后,每根钢绳(含飞椅及游客)与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上,P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度,钢绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。不计钢绳的重力。下列判断正确的是( )。
A.P、Q两个飞椅的线速度大小相同
B.无论两个游客的质量分别有多大,θ1等于θ2
C.如果两个游客的质量相同,则有θ1等于θ2
D.如果两个游客的质量相同,则Q的向心力一定小于P的向心力
【解析】由mgtan θ=mω2htan θ得,hP=hQ(h为钢绳延长线与转轴交点到游客水平面的高度),由h=r/tanθ+Lcos θ(其中r为圆盘半径)得,L越小,所以θ越小,则θ1>θ2,与质量无关。由R=r+Lsin θ可得,RP>RQ,则vP>vQ;由向心力公式可知F=mgtan θ,可知Q的向心力一定小于P的向心力,D项正确,A、B、C三项错误。
【答案】D
5.(2018湖南株洲期末考试)如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中,下列各物理量变化的情况为( )。
A.R0的功率逐渐增大
B.电流表的示数逐渐减小