竖直放置的“”形支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G,现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从...
问题详情:
竖直放置的“”形支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G,现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(开始A与B等高),则绳中拉力大小变化的情况是( )
A. 先变大后变小 B. 先不变后变小 C. 先变大后不变 D. 先变小后变大
【回答】
【考点】: 共点力平衡的条件及其应用;物体的**和*力.
【专题】: 共点力作用下物体平衡专题.
【分析】: 当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,两绳的夹角增大.滑轮两侧绳子的拉力大小相等,方向关于竖直方向对称.以滑轮为研究对象,根据平衡条件研究绳的拉力变化情况.当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中,根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变,由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变.
【解析】: 解:当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象,分析受力情况,作出力图如图所示.根据平衡条件得
2Fcosθ=mg
得到绳子的拉力F=
所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端时的过程中,θ增大,cosθ减小,则F变大.
当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时,设两绳的夹角为2α.
由数学知识得到θ不变,则F变不变,
所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变.
故选:C
【点评】: 本题是共点力平衡中动态变化分析问题,关键在于运用几何知识分析α的变化,这在高考中曾经出现过,有一定的难度.
知识点:专题一 力与物体的平衡
题型:选择题
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