题目内容
【题目】如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力拉住,开始时绳与竖直方向夹角为θ小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一小段距离,则下列关系正确的是( )
A. 绳与竖直方向的夹角为θ时,F=2mgcosθ
B. 小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大
C. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大
D. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变
【答案】AD
【解析】试题分析:
A、对小球受力分析,小球受到重力mg、轻绳的拉力F和圆环的弹力N,如图,根据平衡条件可知:mg和N的合力与F大小相等、方向相反,根据几何知识得知N=mg,且有F=2mgcosθ,故A正确.
B、C、D、小球沿圆环缓慢上移,处于动态平衡状态,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.作出受力分析图如下,由图可知△OAB∽△GFA
即:==
则得:F=mg,N=mg,当A点上移时,半径R不变,AB减小,故F减小,N不变,故D正确,BC错误;
故选:AD.
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