Question

10．如图所示，在竖直平面内的固定光滑元轨道的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小环套在圆轨道上，用细线通过小孔系在环上，缓慢 拉动细线，使环沿轨道上移，在移动过程中拉力F和轨道对小环的作用力F_N的大小变化情况是（　　）

• A． F不变，F_N增大
• B． F不变，F_N不变
• C． F减小，F_N不变
• D． F增大，F_N增大

Answer 1

分析 对小球受力分析，作出力的平行四边形，同时作出AB与半径组成的图象；则可知两三角形相似，故由相似三角形知识可求得拉力及支持力．

解答 解：小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图如图所示．
由图可知△OAB∽△GFA
即：$\frac{G}{R}=\frac{F}{AB}=\frac{N}{R}$，
当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，N不变，故C正确；
故选：C

点评 相似三角形法在处理共点力的动态平衡时较为常见，当无法准确得出角边关系时，应考虑应用此法．