题目内容

18.如图所示,轻杆一端P用光滑轴固定于竖直墙上,另一端O用轻绳系于墙上A点,轻杆恰好水平.一物体悬挂于O点,现将A点缓慢上移,同时加长轻绳使轻杆仍保持水平,则关于轻杆所受压力与轻绳所受拉力的下列说法正确的是(  )
A.轻杆受压力增大B.轻杆受压力不变C.轻绳受拉力增大D.轻绳受拉力减小

分析 物体的重力有两个作用效果:拉轻绳以及压杆,将重力按照效果进行正交分解,然后调整轻绳的方向后,再次作图,分析讨论即可.

解答 解:物体的重力有两个作用效果:拉轻绳以及压杆,将重力按照效果正交分解,如下图所示.

从图中可以看出,将轻绳上调后,随着两个分力的变化,轻绳的拉力F2减小,轻杆受压力F1也减小;故ABC错误,D正确.
故选:D

点评 本题关键是作图画出两个分力,轻绳上调后再次作图,最后比较两个分力的大小即可.也可以根据平衡条件得到两个力的表达式,再分析它们的变化.

练习册系列答案
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6.如图所示,图甲是法拉第在一次会议中展示的圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触.若铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R0,从左往右看,铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,回路中就会产生电流.
某同学受此圆盘发电机的启发,设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮,可以增强夜间骑车的安全性.图乙为自行车后车轮,其金属轮轴半径可以忽略,金属车轮半径r=0.4m,其间由绝缘辐条连接(绝缘辐条未画出).车轮与轮轴之间均匀地连接有ab等4根金属条,每根金属条中间都串接一个LED灯,灯可视为纯电阻,每个灯的阻值R=0.3Ω并保持不变.车轮边的车架上固定有磁铁,在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=0.5T,方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域,扇形对应的圆心角θ=30?.车轮边缘相对轴的线速度v=5m/s.不计其它电阻和车轮厚度,并忽略磁场边缘效应.(π≈3.0 )求:

(1)图甲法拉第圆盘发电机回路中,通过电阻R0的电流大小和方向(用“向上”或“向下”表述);
(2)图乙自行车后轮回路中,从金属条ab进入“扇形”磁场时开始计时,
①在图2中画出轮子转动一圈过程中,电势差Uab随时间t变化的图象;

②计算轮子转动一圈的过程中回路消耗的总电能.

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