如图1,一杂技演员利用动滑轮让自己悬挂在细绳的最低点以完成各种杂技表演。绳子两端分别固定在两根竖直杆上的a、b两点,绳子的质量可忽略不计,绳子不可伸长。已知杂技演员的质量为m,重力加速度为g。当杂技演员静止不动时,绳与水平方向夹角为α。不计动滑轮重力和动滑轮与绳间的摩擦。
(1)若保持绳子a端、b端在杆上位置不变,将右侧杆向左缓慢平移到虚线位置,使两杆之间的距离减小。请分析判断此过程中:①夹角α大小的变化情况,并画出杆在虚线位置时,绳子和杂技演员的位置分布图景;②两绳上张力F的合力的变化情况;③每根绳子上张力F大小的变化情况。
(2)若保持杆不动,将绳的右端缓慢上移到b′位置,请分析判断此过程中:①夹角α大小的变化情况,并画出绳的右端在b′位置时,绳子和杂技演员的位置分布图景;②两绳上张力F的合力的变化情况;③每根绳子上张力F大小的变化情况。
【考点】解析法求共点力的平衡;力的合成与分解的应用.
【答案】(1)若保持绳子a端、b端在杆上位置不变,将右侧杆向左缓慢平移到虚线位置,使两杆之间的距离减小。分析判断此过程中:①夹角α大小变大,绳子和杂技演员的位置分布图景见解析图3;②两绳上张力F的合力不变;③每根绳子上张力F大小变小。
(2)若保持杆不动,将绳的右端缓慢上移到b′位置,分析判断此过程中:①夹角α大小不变,绳子和杂技演员的位置分布图景见解析图4;②两绳上张力F的合力不变;③每根绳子上张力F大小不变。
(2)若保持杆不动,将绳的右端缓慢上移到b′位置,分析判断此过程中:①夹角α大小不变,绳子和杂技演员的位置分布图景见解析图4;②两绳上张力F的合力不变;③每根绳子上张力F大小不变。
【解答】
【点评】
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