题目内容

用一根绳子绕过动滑轮吊起一重物,在逐渐增大两绳子之间的夹角时,保持重物静止,则两绳子对滑轮的拉力F1、F2的大小和合力F的大小变化情况分别是( )

A.F1增大,F2增大,F增大
B.F1减小,F2减小,F不变
C.F1增大,F2增大,F不变
D.F1不变,F2减小,F增大
【答案】分析:以动滑轮为研究对象,分析受力.动滑轮两侧绳子拉力大小相等,方向关于竖直方向对称.根据平衡条件得到绳子拉力与两绳夹角的关系,再由数学知识分析绳子拉力的变化.
解答:解:以动滑轮为研究对象,分析受力:两侧绳子的拉力F1、F2和重物的拉力T.重物的拉力T等于重物的重力.根据平衡条件得知,F1、F2的合力与T大小相等,方向相反,则F1、F2的合力大小等于重物的重力,保持不变.
设重物的重力为G.根据动滑动轮的特点可知,F1=F2.设两绳之间的夹角为2α,则由平衡条件得,2F1cosα=G,得到,增大两绳子之间的夹角α时,cosα减小,F1增大,则F2也增大.
故选C
点评:本题是动态平衡问题,运用数学函数法研究的,也可以采用作图法直观表示出力的变化.
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