如图所示，质量m=2kg的重物用不可伸长的轻绳悬挂于天花板上的O点，一辆汽车在平台MN上通过固定在尾部的滑轮拖动重物，悬点O到平台的距离h=4m．开始时轻绳竖直，滑轮轻靠轻绳．汽车从N

Question

如图所示，质量m=2kg的重物用不可伸长的轻绳悬挂于天花板上的O点，一辆汽车在平台MN上通过固定在尾部的滑轮拖动重物，悬点O到平台的距离h=4m．开始时轻绳竖直，滑轮轻靠轻绳．汽车从N点以v=5m/s匀速向左运动，经过t=0.6s的时间到达M点，（不计一切摩擦、重力加速度g取10m/s²）以下判断正确的是（　　）

A. 在此过程中重物沿直线运动

B. 汽车到达M点时，重物的速度大小为3m/s

C. 汽车达到M点时，轻绳对物体的拉力大于20N

D. 在此过程中轻绳对重物做的功为54J

Answer 1

A、设绳子OM与竖直方向的夹角为θ，重物在竖直方向上运动的位移y=(h)/(cosθ)-h=h((1)/(cosθ)-1)，可知重物在竖直方向上做变速运动，水平方向上运动规律与汽车运动规律相同，做匀速直线运动，根据运动的合成知，重物的运动一定是曲线运动，故A错误．
B、到达M点时，MN间的距离为MN=5×0.6m=3m，可知OM绳与竖直方向的夹角为37°，根据平行四边形定则知，重物的竖直方向上的速度v′=vsinθ=5×0.6m/s=3m/s，则合速度大于3m/s，故B错误．
C、重物的速度v′=vsinθ，θ逐渐增大，则重物的速度增大，重物做加速运动，加速度方向向上，可知轻绳的拉力大于重力，大于20N，故C正确．
D、根据功能关系知，W=mgy+(1)/(2)mv′ 2，y=h((1)/(cosθ)-1)=4×((1)/(0.8)-1)m=1m，v′=√(v′2+v2)=√(9+25)m/s=√(34)m/s，
解得W=54J，故D正确．
故选：CD．