题目内容
如图所示,一个半径为R,重为G的圆球,被用长度L的细绳挂在竖直光滑的墙上,若L增长,则球对绳的拉力F1和对竖直墙壁的压力F2变化情况
- A.F1增大,F2增大
- B.F1增大,F2减小
- C.F1减小,F2增大
- D.F1减小,F2减小
D
分析:以小球为研究对象,分析受力,由平衡条件得出绳对球的拉力、墙对小球的支持力与绳子与墙的夹角的关系式,再分析F1和F2如何变化.
解答:以小球为研究对象,分析受力如图.
设绳子与墙的夹角为θ,由平衡条件得
F1′=,F2′=mgtanθ
根据牛顿第三定律得
球对绳的拉力F1=F1′=,
球对墙的压力F2=F2′=mgtanθ
把绳的长度增加,θ减小,cosθ变大,tanθ减小,则得到F1和F2都减小.
故选D
点评:本题物体的平衡中动态变化分析问题,采用的是函数法,也可以运用图解法.
分析:以小球为研究对象,分析受力,由平衡条件得出绳对球的拉力、墙对小球的支持力与绳子与墙的夹角的关系式,再分析F1和F2如何变化.
解答:以小球为研究对象,分析受力如图.
设绳子与墙的夹角为θ,由平衡条件得
F1′=,F2′=mgtanθ
根据牛顿第三定律得
球对绳的拉力F1=F1′=,
球对墙的压力F2=F2′=mgtanθ
把绳的长度增加,θ减小,cosθ变大,tanθ减小,则得到F1和F2都减小.
故选D
点评:本题物体的平衡中动态变化分析问题,采用的是函数法,也可以运用图解法.
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