Question

【題目】圖為兒童樂園里一項(xiàng)游樂活動(dòng)示意圖，金屬導(dǎo)軌傾斜固定傾角為α，導(dǎo)軌上開有狹槽，內(nèi)置一小球，球可沿槽無摩擦滑動(dòng)，繩子一端與球相連，另一端連接一抱枕，小孩可抱住抱枕與之一起下滑，繩與豎直方向夾角為β，且β保持不變。假設(shè)抱枕質(zhì)量為m1，小孩質(zhì)量為m2，繩的質(zhì)量及空氣阻力忽略不計(jì)，則下列說法正確的（ ）

A.小孩與抱枕一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.金屬導(dǎo)軌傾角α大于繩與豎直方向夾角β

C.小孩對(duì)抱枕的作用力平行導(dǎo)軌方向向下

D.繩子拉力與抱枕對(duì)小孩作用力之比為（m1+m2）:m2

Answer 1

【答案】D

【解析】

AB．由于球沿斜槽無摩擦滑動(dòng)，系統(tǒng)具有相同的加速度，則此系統(tǒng)加速度為a=gsinα，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隔離對(duì)小孩和抱枕分析，加速度a=gsinα=gsinβ，則α=β。故AB錯(cuò)誤。

C．對(duì)抱枕分析，受重力、拉力、小孩對(duì)抱枕的作用力，因?yàn)檠乩K子方向合力為零，平行導(dǎo)軌方向的合力為m1gsinβ=m1a，可知小孩對(duì)抱枕的作用力與繩子在同一條直線上。故C錯(cuò)誤。
D．對(duì)人和抱枕整體分析，根據(jù)平行四邊形定則知，繩子的拉力T=（m1+m2）gcosα，抱枕對(duì)小孩的作用力方向沿繩子方向向上，大小為m2gcosα，則繩子拉力與抱枕對(duì)小孩的作用力之比為（m1+m2）：m2。故D正確。