如圖所示,一個(gè)硬質(zhì)圓環(huán)豎直放置在地面上,兩根輕桿OA、OB一端由鉸鏈(圖中未畫出)連接在圓環(huán)圓心O處,另一端也由鉸鏈分別連接在圓環(huán)A、B兩點(diǎn)。重物G由一根輕繩OC懸掛在O點(diǎn)。開始時(shí),輕桿OA水平,OB與OA夾角為150°。若從圖示位置將圓環(huán)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°,桿OA對O點(diǎn)的作用力大小變化情況是____________;若從圖示位置將圓環(huán)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°,桿OB對O點(diǎn)的作用力大小變化情況是____________(均選填“一直變大”、“一直變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”)。
先變大后變小;一直變小。

試題分析:將圓環(huán)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90°角的過程中,小球的位置保持不動(dòng),受力保持平衡,由平衡條件可知,兩桿拉力的合力不變,運(yùn)用三角定則作出力的合成圖,由正弦定理得出兩繩的拉力與OA轉(zhuǎn)動(dòng)角度的關(guān)系,即可分析兩力的變化情況.
設(shè)小球的重力為G,圓環(huán)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過過程中OA與豎直方向的夾角α?xí)r,OA和OB的拉力大小分別為T1、T2.由題,小球的位置保持不動(dòng),受力保持平衡,由平衡條件可知,兩桿拉力的合力不變,運(yùn)用三角定則作出力的合成圖,如圖,

小球受到的重力G和T1、T2組成一個(gè)閉合的三角形.由幾何知識得知,T1、T2的夾角保持60°,由正弦定理得

得, 
在α從90°轉(zhuǎn)到0°的過程中,根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知,sin(120°-α)先增大后減小,而sinα減小,所以O(shè)A桿所受拉力先增大后減小,OB桿所受拉力一直減。
點(diǎn)評:本題的解題關(guān)鍵是運(yùn)用數(shù)學(xué)知識得到兩繩拉力的表達(dá)式,考查運(yùn)用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力,同時(shí),本題用三角形定則作圖比較簡單.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示(a),一條長為3L的絕緣絲線穿過兩個(gè)質(zhì)量都是m的小金屬環(huán)A和B,將絲線的兩端共同系于天花板上的O點(diǎn),使金屬環(huán)帶電后,便因排斥而使絲線構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,此時(shí)兩環(huán)恰處于同一水平線上,若不計(jì)環(huán)與線間的摩擦,求金屬環(huán)所帶電量是多少?某同學(xué)在解答這道題時(shí)的過程如下:
設(shè)電量為q,小環(huán)受到三個(gè)力的作用,拉力T、重力mg和庫侖力F,受力分析如圖b,由受力平衡知識得,=mgtan30°,.
你認(rèn)為他的解答是否正確?如果不正確,請給出你的解答?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,在小車中懸掛一小球,若偏角θ未知,而已知擺球的質(zhì)量為m,小球隨小車水平向左運(yùn)動(dòng)的加速度為 (取),則繩的張力為(  )
A.B.C.20mD.(

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用,則 (   )
A.當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí),物體的加速度可能為零
B.當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí),物體所受合力一定為零
C.當(dāng)兩個(gè)力中一個(gè)較大時(shí),物體的加速度一定與較大的力同方向
D.當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí),物體的加速度最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于合力和分力的關(guān)系的說法中,正確的是(   )
A.合力一定比分力大
B.合力可以同時(shí)垂直于每個(gè)分力
C.合力的方向可以與一個(gè)分力的方向相反
D.兩個(gè)力的夾角越大,它們的合力也越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,人站在岸上通過定滑輪用繩牽引小船,若水的阻力恒定不變,則在船勻速靠岸的過程中(   )
A.繩的拉力不斷增大B.小船受的浮力不斷增大
C.繩的拉力不斷減小D.小船受的浮力不斷減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,細(xì)繩CO與豎直方向成一定角度,A、B兩物體用跨過輕滑輪的細(xì)繩相連,兩繩夾角為60°,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。已知物體B的重力為100N。

(1)若地面對物體B的支持力為80N,求物體B所受到的摩擦力大;
(2)若物體B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,欲使物體B在水平面上不滑動(dòng),物體A的重力最大不能超過多少?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)
(3)若在滿足(2)中所述情景下,試求CO繩所受的拉力大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

同一平面內(nèi)的兩個(gè)力,大小分別為4N、7N,若二力同時(shí)作用于某一物體,則該物體所受二力合力的最大值和最小值分別為(   )
A.17N 3NB.5N 3NC.11N 3ND.11N 0

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如圖物體受到一與水平方向成角的斜向上的拉力F的作用,水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則物體受到的拉力F與水平地面間摩擦力的合力的方向?yàn)?     )
A.豎直向上B.豎直向下C.向上偏左D.向上偏右

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同步練習(xí)冊答案