题目内容
【题目】如图所示,重力均为G的两小球用等长的细绳a、b悬挂在O点,两小球之间用一根轻弹簧连接,两小球均处于静止状态,两细绳a、b与轻弹簧c恰构成一正三角形。现用水平力F缓慢拉动右侧小球,使细绳a最终竖直,并保持两小球处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.最终状态与初态相比,细绳a的拉力变大
B.最终状态与初态相比,细绳b的拉力变大
C.最终状态与初态相比,轻弹簧c的弹力变大
D.最终状态时,水平拉力F等于G
【答案】B
【解析】
A.初始状态时,左侧小球在竖直方向上:受到竖直向下的重力,a的拉力沿竖直方向的分力,二力平衡。细线a的拉力:
;
末状态时左侧小球的受力:受到竖直向下的重力,a的竖直向上的拉力,二力平衡。细线的拉力等于重力。细线的拉力变小。故A错误;
C. 初始状态时,左侧小球在水平方向上:弹簧向左的弹力,a的拉力沿水平方向的分力,二力平衡。弹簧的弹力:
,
末状态时左侧小球的受力:受到竖直向下的重力,a的竖直向上的拉力,二力平衡。弹簧的弹力为零,变小,故C错误;
B.初始状态时,右侧小球在竖直方向上:受到竖直向下的重力,b的拉力沿竖直方向的分力,二力平衡。细线b的拉力:
;
末状态时右侧小球的受力:受到竖直向下的重力,b的拉力和水平向右的拉力F,b的竖直向上的拉力等于重力,弹簧恢复原长,细线b与竖直方向的夹角大于60°,细线b的拉力:
,
细线b的拉力变大。故B正确;
D. 因为细线b与竖直方向的夹角大于60°,所以水平拉力F的大小:
,
故D错误。
故选:B
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