题目内容
如图所示，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的钢球A，球处于静止状态．现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一刻，都可以认为球处于平衡状态．如果外力F方向始终水平，最大值为2G，试分析
（1）轻绳张力T的大小取值范围．
（2）在图中画出轻绳张力T与cosθ的关系图象．
（1）轻绳张力T的大小取值范围．
（2）在图中画出轻绳张力T与cosθ的关系图象．
（1）当水平拉力F=0时，轻绳处于竖直位置时，绳子张力最小T1=G
当水平拉力F=2G时，绳子张力最大T2=
=
G
因此轻绳的张力范围是：G≤T≤
G
（2）设在某位置球处于平衡位置，受力如右图所示：
由平衡条件得
Tcosθ=G
所以T=
即T∝
，
得图象如图所示．
答：（1）轻绳张力T的大小取值范围为G≤T≤
G
（2）轻绳张力T与cosθ的关系图象如上图所示．
当水平拉力F=2G时，绳子张力最大T2=
| G2+(2G)2 |
| 5 |
因此轻绳的张力范围是：G≤T≤
| 5 |
（2）设在某位置球处于平衡位置，受力如右图所示：
由平衡条件得
Tcosθ=G
所以T=
| G |
| cosθ |
即T∝
| 1 |
| cosθ |
得图象如图所示．
答：（1）轻绳张力T的大小取值范围为G≤T≤
| 5 |
（2）轻绳张力T与cosθ的关系图象如上图所示．
练习册系列答案
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