题目内容
【题目】有一表面光滑的半球形瓷碗,碗内壁有一可以看作质点的金属小球,用柔软的细绳系住小球,细绳跨过光滑的碗口,另一端用手拉住。设小球的重力为 G,细绳的拉力为F1,碗壁对小球的支持力为F2,当手拉细绳使得小球沿着碗壁缓慢上升的过程中,下面说法正确的是
A. F1逐渐增大
B. F2 逐渐增大
C. F1 先减小后增大
D. 当绳与竖直方向的夹角为 30°时,F1=G
【答案】AD
【解析】
对小球受力分析,建立力的三角形,延长细线交竖直半径的延长线于B点,根据相似三角形可知:,当小球逐渐向上移动时, OB都变大,OA不变,则F2减小;F1与竖直方向的夹角逐渐减小,F2与竖直方向的夹角逐渐变大,由平行四边形法则可知F1逐渐变大,F2逐渐减小;则A正确,BC错误;
当绳与竖直方向的夹角为 30°时,此时F1和F2与竖直方向的夹角均为300,则F1=F2,则2F1cos300=G,解得,选项D正确;故选AD.
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