题目内容
【题目】如图所示的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为θ,细绳AC呈水平状态.现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90°.在转动的过程中(保持夹角θ不变),CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2的大小发生变化,即( )
A. F1逐渐增大
B. F1先变小后变大
C. F2逐渐增大
D. F2最后减小到零
【答案】D
【解析】
整个装置在纸面内缓慢转动,装置在每个位置都处于状态.以小球为研究对象,设AC绳与竖直方向的夹角为α,根据平衡条件,得到CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2与θ的函数关系,再分析拉力如何变化。
设AC绳与竖直方向的夹角为α则BC绳与竖直方向的夹角为θ-α
根据平衡条件,得
F1sinα=F2sin(θ-α)
F1cosα+F2cos(θ-α)=G
解得:,
由题θ不变,α由90°变到0°
根据数学知识,得F1先变大后变小
F2逐渐减小,当α=0°时,F2=0
故应选D。
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