题目内容
【题目】如图所示,光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上,一足够长的细绳跨过滑 轮,一端悬挂小球b,另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a 从图示虚线位置开始缓慢向右移动(细绳中张力大小视为不变)。已知小球b的质量是小球a的2倍,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,小球a与细杆间的动摩擦因数为,则下列说法正确的是( )
A. 拉力F的大小一直增大
B. 拉力F的大小先减小后增大
C. 支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大
D. 当细绳与细杆的夹角为60°时,拉力F的大小为(2-) mg
【答案】AD
【解析】
AB、设a的质量为m,则b的质量为2m;以b为研究对象,竖直方向受力平衡,可得绳子拉力始终等于b的重力,即T=2mg,保持不变;以a为研究对象,受力如图所示,设绳子与水平方向夹角为θ,支持力,向右缓慢拉动的过程中,θ角逐渐减小;时,水平方向:,由于:由于θ从开始逐渐减小,可知水平拉力增大;时,水平方向:,由于:由于θ从开始逐渐减小0,可知水平拉力增大,故A 正确,B错误,;
C、向右缓慢拉动的过程中,两个绳子之间的夹角逐渐增大,绳子的拉力不变,所以绳子的合力减小,则绳子对滑轮的作用力逐渐减小,根据共点力平衡的条件可知,支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小,故C错误;
D、当细绳与细杆的夹角为时,拉力F的大小为:,故D正确;
故选AD。