题目内容

如图甲所示,用OA、OB、AB三根轻质绝缘绳悬挂两个质量均为m的小球,两球带等量同种电荷,三根绳子处于拉伸状态,它们构成一个正三角形.此装置悬挂在O点,开始时装置自然下垂.现在用绝缘物体对小球B施加一个水平力F,使装置静止在图乙所示的位置,此时OA竖直.设在图甲所示的状态下OB对小球B的作用力大小为T,在图乙所示的状态下OB对小球B的作用力大小为T',下列判断正确的是(  )
分析:甲图中,对B球受力分析,受重力、OB绳子拉力T、AB杆的支持力,根据平衡条件求解出T;
乙图中,先对小球A受力分析,受重力、AO绳子的拉力,杆对其无弹力,否则不平衡;
再对B球受力分析,受拉力、重力和OB绳子的拉力,三力平衡,根据平衡条件求解OB绳子的拉力T′.
解答:解:甲图中,对B球受力分析,受重力、OB绳子拉力T、AB杆的支持力,如图所示:

根据平衡条件,有:T=
mg
cos30°

乙图中,先对小球A受力分析,受重力、AO绳子的拉力,杆对其无弹力,否则不平衡;
再对B球受力分析,受拉力、重力和OB绳子的拉力,如图所示;
根据平衡条件,有:
T′=2mg;
故T′<2T;
故选B;
点评:本题要分别对两个小球受力分析,然后根据平衡条件列式求解,关键点在于乙图中杆没有弹力.
练习册系列答案
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(1)横截面为正方形的薄壁管示意图如图甲所示,用游标为20分度的游标卡尺测量其外部边长l,示数如图乙所示;用螺旋测微器测其管壁厚度d,示数如图丙所示.此管外部边长的测量值为l=
2.335
2.335
cm;管壁厚度的测量值为d=
1.016(1.015-1.017)
1.016(1.015-1.017)
mm.

(2)在“验证力的平行四边形定则”实验中,将橡皮筋的一端D固定在竖直放置的木板上,另一端系上两根细绳OA、OB,O为两细绳与橡皮筋的结点,细绳OA跨过钉在木板上的光滑的钉子C,下端挂重力已知的钩码,细绳OB用一个弹簧秤钩住,如图所示,可以通过改变钩码的个数和弹簧秤的拉力调整橡皮筋与两细绳的结点O的位置.
①某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是
CD
CD
(多项选择)
A、两细绳的夹角必须成90°,以便于算出两细绳的合力
B、橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C、在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D、只用弹簧秤通过细绳拉橡皮筋时结点O达到的位置应与钩码、弹簧秤同时拉时相同
②图中OC与橡皮筋延长线的夹角为α,细绳OB与橡皮筋延长线的夹角为β,且α+β>90°,下列操作正确的是
BD
BD
(多项选择)
A、增加钩码个数后,为使结点位置不变,应减小β,同时减小弹簧秤的拉力
B、增加钩码个数后,为使结点位置不变,应增大β,同时增大弹簧秤的拉力
C、保持钩码个数不变,将钉子向左移动一些,为使结点位置不变,应增大β,同时增大弹簧秤的拉力
D、保持钩码个数不变,将钉子向左移动一些,为使结点位置不变,应减小β,同时增大弹簧秤的拉力.

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