题目内容

13.如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点,另一端B悬挂一重为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C,用力F拉绳,开始时∠BAC>90°,现使∠BAC缓慢变小,直到杆AB接近竖直杆AC.此过程中,轻杆B端所受的力(  )
A.大小不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先减小后增大

分析 以B点为研究对象,分析其受力情况,作出受力图,利用三角形相似法,得出各力与三角形ABC三边边长的关系,再分析其变化.

解答 解:以B点为研究对象,分析受力情况:重物的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F,作出力图如图,
由平衡条件得知,N和F的合力与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得
$\frac{N}{AB}$=$\frac{T}{AC}$=$\frac{F}{BC}$
又T=G,解得:N=$\frac{AB}{CA}$G;因杆处于平衡状态,故外力对B点的作用力大小等于N,大小保持不变.故A正确,BCD错误.
故选:A.

点评 本题涉及非直角三角形的力平衡问题,采用三角形相似,得到力与三角形边长的关系,再分析力的变化,要注意体会相似三角形的用法.

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