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2017年高考全国III卷
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17.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为( )(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)
A.86 cm B.92 cm C.98 cm D.104 cm
答案
B
解析
设弹性绳的劲度系数为k,左、右两半段绳的伸长量
,如图所示:

由共点力的平衡条件可知,两个绳子的竖直方向拉力合力为:
,由几何关系可知
,则有
,将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时,钩码的重力
,联立解得
,则弹性绳的总长度变为:
,选项B正确,选项ACD错误。
综上本题选:B
考查方向
本题考查了牛顿运动定律的应用-物体的平衡
解题思路
绳长变为100cm时,绳子总共伸长了20cm,根据胡克定律可以得出绳子的拉力,根据共点力的平衡列出方程,当将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时,求出此时绳子的伸长量,进而计算出两端在同一点时弹性绳的总长度;
易错点
本题关键根据几何关系确定出绳子的伸长量,根据胡克定律结合共点力的平衡条件列式解答;