题目
一根轻绳绕在有水平转轴的定滑轮上，滑轮的质量为m，绳下端挂有一物体。物体所受的重力为G，滑轮的角加速度为b。现在将物体去掉，代之以与G相等的力直接向下拉绳，滑轮的角加速度将A. 不变B. 变小C. 变大D. 不能确定
一根轻绳绕在有水平转轴的定滑轮上，滑轮的质量为m，绳下端挂有一物体。物体所受的重力为G，滑轮的角加速度为b。现在将物体去掉，代之以与G相等的力直接向下拉绳，滑轮的角加速度将
A. 不变
B. 变小
C. 变大
D. 不能确定
题目解答
答案
C. 变大
解析
步骤 1：分析物体挂于绳子时的受力情况
当物体挂于绳子时，物体的重力G向下，绳子对物体的拉力T向上，物体的加速度a向下。根据牛顿第二定律，有G - T = ma。同时，绳子对滑轮的拉力T产生滑轮的角加速度b，根据转动定律，有T * r = I * b，其中r是滑轮的半径，I是滑轮的转动惯量。
步骤 2：分析直接拉绳子时的受力情况
当直接用与G相等的力F向下拉绳子时，绳子对滑轮的拉力F产生滑轮的角加速度b'，根据转动定律，有F * r = I * b'。由于F = G，所以F * r = G * r = I * b'。
步骤 3：比较两种情况下的角加速度
在物体挂于绳子时，有G - T = ma，即T = G - ma。将T = G - ma代入T * r = I * b，得到(G - ma) * r = I * b。在直接拉绳子时，有F * r = I * b'，即G * r = I * b'。比较两种情况下的角加速度，由于G * r = I * b' > (G - ma) * r = I * b，所以b' > b，即滑轮的角加速度变大。
当物体挂于绳子时，物体的重力G向下，绳子对物体的拉力T向上，物体的加速度a向下。根据牛顿第二定律，有G - T = ma。同时，绳子对滑轮的拉力T产生滑轮的角加速度b，根据转动定律，有T * r = I * b，其中r是滑轮的半径，I是滑轮的转动惯量。
步骤 2：分析直接拉绳子时的受力情况
当直接用与G相等的力F向下拉绳子时，绳子对滑轮的拉力F产生滑轮的角加速度b'，根据转动定律，有F * r = I * b'。由于F = G，所以F * r = G * r = I * b'。
步骤 3：比较两种情况下的角加速度
在物体挂于绳子时，有G - T = ma，即T = G - ma。将T = G - ma代入T * r = I * b，得到(G - ma) * r = I * b。在直接拉绳子时，有F * r = I * b'，即G * r = I * b'。比较两种情况下的角加速度，由于G * r = I * b' > (G - ma) * r = I * b，所以b' > b，即滑轮的角加速度变大。