如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直,则在铅笔未碰到橡皮
问题描述:
如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直,则在铅笔未碰到橡皮前,橡皮的运动情况是( )
A. 橡皮在水平方向上作匀速运动
B. 橡皮在竖直方向上作加速运动
C. 橡皮的运动轨迹是一条曲线
D. 橡皮在图示位置时的速度大小为
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答
A、橡皮在水平方向上的速度与铅笔速度相同,为v,所以橡皮在水平方向上作匀速运动,故A正确;
B、将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向,如图,则沿绳子方向上的分速度为vsinθ,因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度,所以橡皮在竖直方向上速度为vsinα,因为θ逐渐增大,所以橡皮在竖直方向上做加速运动,故B正确;
C、橡皮在水平方向上做匀速运动,竖直方向做加速运动,则合力在竖直方向上,合力与速度方向不在同一直线上,所以橡皮做曲线运动,故C正确;
D、根据平行四边形定则得:橡皮在图示位置时的速度大小为
=v
v2+(vsinθ)2
,故D错误.
sin2θ+1
故选:ABC