Question

一道高一的物理题~谢谢~

如图所示，晾晒衣服的绳子分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，绳子的质量及衣架挂钩间摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态。如果保持绳子A端、B端在杆上位置不变，将右侧杆平移到虚线位置，稳定后衣服仍处于静止状态。则？

答案是绳对挂钩弹力的合力不变。但是我想知道绳子的弹力不变为什么是错的。不是kx么？k由绳子本身决定，而x是绳子的长所以也未变，那么为什么不对呢？请详细说明。谢谢~

Answer 1

这题采用整体法很好理解：衣服处于静止状态，故有衣服所受“合外力”为零，也就是绳子对衣服的“作用力”与衣服的重力刚好平衡了，然后你移动挂钩，结果仍然静止，说明与衣服重力平衡的作用力没有改变，这只说明绳子对挂钩的“作用力”（即合外力）没变，而两根绳子的长度发生改变了（隔离法，将这根绳子看成两部分）你作出受力分析，很容易发现这两根绳子所受的力发生了变化。
对于你的分析是不正确的，题目没有特别说明，是不能考虑绳子的形变量，也就无需考虑什么F=Kx，这和弹簧不同，一定要明确这点！
还有就是，这题暴露出你对合外力的认识不够深，系统的整体与部分的关系不太清楚，对于准高一来说（不知道你几年级），弄清受力分析是很重要的！过来人嘛我！

Answer 2

可以这样去解如下：
假设将要离开是的速度为V，方向与竖直面成角度A，对这个状态受力分析：
因为是将要离开的临界状态，显然不受球面对他的支持力，小球只受重力G（质量为m），在考虑为什么会离开，是因为小球下落时速度增加，向心力不够就离开了，做离心运动了，而小球的向心力是重力指向球心的分力即GCOSA，在这个状态下求还在球面上所以满足向心力公式
所以GCOSA=mV2/R 。。。1式
消去m即gCOSA=V2/R
在从静止到将要离开球面的过程用动能定理
1/2mV2=mg（R-RCOSA） 。。。2式
由这2式得COSA=2/3 A=arcCOS2/3 V2=2/3gR V=根号（2/3gR）
至于第二问如下
小球离开斜面是做曲线运动，但可知他在水平面不受力，竖直面受重力，根据运动的分解原理
小球水平面是做匀速直线运动即离开斜面的速度的水平分速度VCOSA=2/3*根号（2/3gR）
在竖直面做匀加速直线运动，初速度为VSINA，加速度为g，要求落地速度，根据
运动学公式2ax=V2-V‘2
而x即RCOSA a即g
所以2*g*RCOSA=V竖直的平方-（VSINA）的平方

Answer 3

绳对挂钩弹力的合力仍然是衣服加衣架的重力.但是绳子与衣服所受的重力的夹角变了,所以绳子所受的力就变了.

Answer 4

如果杆的位置移动了，那么整个绳子所夹的角就会变化，图中情况为夹角变小，（两边绳子弹力一样这个你是知道的啊）那么，合力不变，力的夹角变小，力会不变么？这个道理就比较好理解了。

Answer 5

绳子的弹力、力是矢量，嘿嘿方向变了啦~