Question

15．如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向α的夹角，且保持其平衡．保持α角不变，当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角β应是（　　）

• A． 0
• B． α
• C． $\frac{π}{2}$
• D． 2α

Answer 1

分析 以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图，其中上面两根绳子的拉力的合力与物体的重力大小相等，方向相反，保持不变，作出F在三个不同方向时力合成图，比较F的大小，得出F最小时α与β的关系．

解答 解：以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图，拉力F1与F的合力与重力平衡，保持不变，作出F在三个不同方向时力的合成图．
由力图比较可知，当F与F₁垂直时，拉力F最小，由数学知识得到β=α．
故选：B．

点评 本题可作为动态变化分析问题处理，运用图解法形象直观反映F的变化，也可以根据平衡条件得出F与β的函数关系式，再由数学知识求极值．