题目内容
3.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角θ=30°,如图所示,则F的大小( )A. | 可能为$\sqrt{2}$mg | B. | 可能为mg | C. | 可能为$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg | D. | 可能为$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg |
分析 以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件,分析F的范围,确定其可能的值.
解答 解:以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出F在三个方向时整体的受力图,如图所示.
根据平衡条件得知:F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与绳子oa垂直时,F有最小值,即图中2位置,F的最小值为:
Fmin=2mgsinθ=mg.
当F竖直向上时,F=2mg;当F水平向右时,由平衡条件得F=2mgtanθ=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$mg
则F的范围为:2mg≥F≥mg,所以F可能为$\sqrt{2}$mg、mg,不可能为$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg和$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg,故AB正确,CD错误;
故选:AB
点评 本题是隐含的临界问题,关键要运用图解法确定出F的范围,再进行选择.
练习册系列答案
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A. | t=1 s时小车的加速度为8 m/s2 | |
B. | 0~18 s内小车行驶的平均速度约为10.4 m/s | |
C. | 小车与地面间的动摩擦因数为0.2 | |
D. | 14 s后拉力的大小为200 N |
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A. | 电脑受到的摩擦力变小 | |
B. | 电脑对散热底座的压力变小 | |
C. | 散热底座对电脑的作用力增大 | |
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A. | 左侧壁对半球A的支持力为$\sqrt{3}$mg | |
B. | 半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{2}$ | |
C. | 半球A和圆球B之间的作用力为3mg | |
D. | 右侧墙壁与圆球B之间的作用力为$\sqrt{3}$mg |