1.如图所示,在穹形支架上,用一根不可伸长的光滑轻绳通过滑轮悬挂一个重力为G的重物,将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢向D点靠近,则绳中拉力大小变化情况是( )
解:当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,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,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.故选D
当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,两绳的夹角增大.滑轮两侧绳子的拉力大小相等,方向关于竖直方向对称.以滑轮为研究对象,根据平衡条件研究绳的拉力变化情况.当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中,根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变,由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变。
1、合理选择力的合成,处理力的方式选取错误使问题变的复杂。 2、当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中,两绳的夹角大小不变的判断是解决次题的关键。