题目内容
如图所示,光滑半球的半径为R,有一质量为m的小球用一细线挂靠在半球上,细线上端通过一个定滑轮,当用力将小球缓慢往上拉的过程中,细线对小球的拉力大小F和小球紧压球面的力F2变化情况是
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A.两者都变小
B.两者都变大
C.F变小,F2不变
D.F不变,F2变小
答案:C
解析:
解析:
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当小球往上移动的过程中,小球所受的重力不变,拉力F与重力的分力F1大小相等方向相反,并且随着小球上移,F1与F2的方向均发生变化,此时力的平行四边形的形状变化规律不直观,力随角度变化的关系也难建立.而此处所求的力的变化关系是由于OA段细线缩短引起的,因此可建立与OA线段长之间的变化关系.如图所示,设OA段长为L,小球半径为r,O点到半球顶的距离为d.利用三角形相似得 当小球往上移动时,L减小,d、r和R都不变,因此F1减小(即F减小)F2不变,故选项C正确. |
练习册系列答案
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如图所示,光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上,其上方有一个光滑曲面轨道AB,高度为R/2.轨道底端水平并与半球顶端相切.质量为m的小球由A点静止滑下.小球在水平面上的落点为C(重力加速度为g),则( )![]()
| A.将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点 |
| B.小球将从B点开始做平抛运动到达C点 |
| C.OC之间的距离为 |
| D.小球从A运动到C的时间等于(1+ |