题目内容
【题目】如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的情况是( )
A. 先变小后变大 B. 先变大后不变
C. 先变小后不变 D. 先变大后变小
【答案】B
【解析】当轻绳的右端从B点移到直杆最上端D时,设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象,分析受力情况,作出力图如图1所示。
根据平衡条件得2Fcosθ=mg,得到绳子的拉力
所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端时D的过程中,θ增大,cosθ减小,则F变大;当轻绳的右端从直杆最上端的D点移到C点时,设两绳的夹角为2α.
设绳子总长为L,两直杆间的距离为S,由数学知识得到
sinα=S/L,L、S不变,则α保持不变。再根据平衡条件可知,两绳的拉力F保持不变。
所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。故B正确,ACD错误。
故选:B。
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