题目内容
【题目】如图所示,竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB为直径),支架上套着一个小球,轻绳的一端悬于P点,另一端与小球相连.已知半圆形支架的半径为R,轻绳长度为L,且R<L<2R.现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点,此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为( )
A.F1和F2均增大
B.F1保持不变,F2先增大后减小
C.F1先减小后增大,F2保持不变
D.F1先增大后减小,F2先减小后增大
【答案】A
【解析】解:小球受重力、细线的拉力和支持力,由于平衡,三个力可以构成矢量三角形,如图所示:
根据平衡条件,该矢量三角形与几何三角形POC相似,故:
解得:
F1=
F2=
当P点下移时,PO减小,L、R不变,故F1增大,F2增大;
故选:A
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