题目内容
5.如图所示,一轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的O点,另一端跨过光滑的大小可忽略的定滑轮P悬挂物块B,OP段的绳子水平,长度为L.现将一带挂钩的物块A挂到OP段的绳子上,已知A(包括挂钩)、B的质量关系为mA=$\sqrt{3}$mB,当A、B物块平衡时,物块B上升的高度为( )A. | $\frac{2}{3}$L | B. | L | C. | $\frac{2\sqrt{3}-3}{3}$L | D. | 2L |
分析 平衡时对挂钩处进行力的分析,求出细线与竖直方向的夹角,再根据几何关系得到B升高的高度.注意绳子上的张力大小均等于B的重力,并且悬挂A物体后,两边对称,合力竖直向下与A的重力平衡.
解答 解:对挂钩处进行力的分析如图所示,
对B进行力的分析可得绳子拉力T=mBg,
对A有:2Tcosθ=mAg,
解得:cosθ=$\frac{{m}_{A}}{2{m}_{B}}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,解得:θ=30°,
所以由几何关系可知,B上升的高度为h=2($\frac{\frac{L}{2}}{sinθ}$-$\frac{L}{2}$)=L,故B正确,ACD错误.
故选:B.
点评 本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.
练习册系列答案
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