题目内容

如图所示,一根轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个钢球P,球处于静止状态.现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一个时刻,都可以认为钢球处于平衡状态.若外力F方向始终水平,移动中弹簧与竖直方向的夹角θ<90°且弹簧的伸长量不超过弹性限度,则下面给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中,最接近的是(    )

D


解析:

小球处于平衡状态,则小球所受三力构成封闭的力矢量三角形,如图所示.重力不变,拉力F的方向不变,由此可得弹簧的拉力F=G/cosθ,由胡克定律F=kx,即能够得到x=G/kcosθ,由余弦函数的规律可以判断出D是正确的 

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