题目内容

(2010?奉贤区一模)如图所示,长为L的轻质细杆OA,O端为转轴,固定于竖直墙壁上,A端绕接(固定)两条细绳,一绳栓重力为G的重物,另一绳跨过墙上的光滑小滑轮用力F拉,两绳子与杆的夹角为分别为α、β,则力F的大小为
Gsinβ/sinα
Gsinβ/sinα
,现让杆缓慢逆时针转动的过程中,则杆的弹力大小变化情况是
一直不变
一直不变
.(填“一直变大”“一直变小”“一直不变”“先变大后变小”或“先变小后变大”)
分析:以A点为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件,由数学正弦定理求解力F的大小;
当杆缓慢逆时针转动时,整个装置处于动态平衡状态,以A点为研究对象,分析受力情况,作出力图.根据平衡条件,运用三角形相似法,得出杆的弹力大小与边长AO、BO及物体重力的关系,再分析其变化情况.
解答:解:以A点为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件得知,N与F的合力F与G大小相等、方向相反.如图.
根据数学上正弦定理得:
  
F
sinβ
=
F
sinα

又F=G
则得F=
Gsinβ
sinα

当杆缓慢逆时针转动时,整个装置处于动态平衡状态,则由△FNA∽△BAO得:
  
N
AO
=
F
BO

式中,AO、BO、F不变,则N一直不变.
故答案为:
Gsinβ
sinα
,一直不变
点评:本题中涉及非直角三角形,运用几何知识研究力与边或角的关系,是常用的思路,但目前在一些省份(如:江苏)的高考中已经不做要求.
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