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如图，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为 A. 货物对货箱底部的压力小于 B. 缆绳中的拉力 C. 货物向上运动的速度等于 D. 货物向上运动的速度大于 解析：题目中，“光滑定滑轮”，意思是说滑轮的摩擦力忽略不计；“轻质缆绳”，意思是缆绳的重量可以忽略不计。定滑轮定滑轮基本上是一个等臂杆，它的作用是改变力的方向，但不能省力。使用定滑轮时，牵引距离等于物体上升距离，不省力，不费力。由于钢丝绳两端张力相等，在不考虑摩擦力的情况下，定滑轮的机械效率接近1。接下来我们对题中各物体进行受力分析： 对货车而言，一共受4个力的影响：发动机提供水平向左的力，该力是货车的动力、货车自身的竖直向下的重力、因为题中没有说地面是光滑的，因此地面对货车有水平向右的摩擦力（有时候摩擦力是提供运动的动力）、轻质缆绳对货车的拉力，后面3个力对货车而言是阻力。在这4个力的共同作用下，货车处于受力平衡，以速度 对于定滑轮而言，收到两个力，这两个力一个来自于货车，是货车动力的分力，这个分力拉力沿着绳子方向定滑轮。而且，随着货车往左运动，这个分力拉力是不断变化的。一个来自于被定滑轮吊起的货物，方向是沿着与货物相连的缆绳的方向，这两个力大小相同，都是背向定滑轮的。 对于货箱而言，受到2个力的影响，一个是货物自身的重力和货物重力的和，一个是定滑轮对货物竖直向上的拉力，这个力与货车对定滑轮的拉力大小是相等的。 其实，本题的一些细节题中并没有说，比如，货箱是不是跟水平面接触？如果货箱原来货箱是悬空且静止的，此时也是火车是静止的，此时货车对定滑轮的拉力跟货箱和货物的重力和相等的，此时是平衡状态。 总结：需要特别注意的是，虽然小车是匀速运动，但是随着小车向左运动，小车尾部的缆绳跟小车对绳子的拉力的角度在持续发生变化，这个拉力就不断改变，根据牛顿第二定律“物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。”，因此对货车的速度进行正交分解，如图所示：
由于绳子不可伸长，货箱向上运动的速度和货车的速度沿着绳子方向的分量相等，故：
则货箱向上运动的速度小于
货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，是超重转状态，故货物对货箱底部的压力大于mg 在将货物提升的过程中，由于绳子不可伸长，货箱向上运动的速度和货车运动的速度沿着绳子方向的分量相等，根据平行四边形定则求出货箱向上运动的速度表达式，结合牛顿第二定律分析即可。 本公众号“自学成长研习社”，是一个助力提高自学能力的存在，首先关注的是如何用最短的时间好数学，其次关注如何成为一个更好的人，欢迎大家关注本公众号，一起成长!本公众号“自学成长研习社”，是一个助力提高自学能力的存在，首先关注的是如何用最短的时间好数学，其次关注如何成为一个更好的人，欢迎大家关注本公众号，一起成长! |
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