Question

高中物理力学题目一道、谢谢

在倾角为30°的光滑固定斜面上，用两根轻绳跨过固定滑轮接在小车上，两端分别悬挂质量为m和2m的物体A、B，当小车静止时两绳分别平行、垂直于斜面，如图所示。不计滑轮摩擦，现使A、B位置互换，当小车再次静止平衡时，下列回答正确的是：（ ）
A.小车的质量为√5 m
B.两绳的拉力的合力不变
C.原来垂直斜面的绳子现位于竖直方向
D.斜面对小车的支持力减小为原来的一半

Answer 1

选c
开始的状态分析：B的拉力和斜面的支持力是一个方向的要合起来看，小车受到重力，A的2m拉力，B的1m的拉力和斜面的支持力（看做一个力），这3个力平衡。已知A的2m拉力，还知道角度，求出重力=4m。B的1m的拉力和斜面的支持力（看做一个力）=（根号3）m，支持力就等于（（根号3）-1）m。所以答案A错了。
再看其他答案，它既然提出B段绳子是竖直的，那就看看竖直状态能不能平衡吧。先假设绳子竖直了，此时要把重力和竖直的绳子的拉力看做一个力，可以立刻算出，合力=2m。相当于小车变成重2m，B段绳子不要了。刚好小车沿着斜面向下的分力=1m，与A段绳子拉力相等，小车平衡。所以答案c正确。
再看支持力，支持力=（根号3）m。与前面算的第一个状态支持力=（（根号3）-1）m不是2倍关系。所以答案d错了。
再研究答案B，两绳子的拉力的合力是跟重力和支持力的合力抵消的，支持力变了，两绳子的拉力一定也变了。
所以选c
做这种受到4个力的题，就是要看哪些力可以合并。一般一个方向的力，大小不变的力容易合并。然后再做3个力的受力分析。

Answer 2

c
受力分析可知 ：
开始状态：垂直绳拉力mg，平行绳2mg，斜面支持力(2倍根号3-1)mg，重力4mg
互换后（绳子竖直状态）：垂直绳2mg，平行绳mg，斜面支持力根号3mg，重力4mg