如圖3-5-11所示,在半徑為R的光滑半圓柱體上高h(yuǎn)處懸掛一定滑輪,重力為G的小球用繞過(guò)滑輪的繩子被站在地面上的人拉住.人拉動(dòng)繩子,在與球面相切的某點(diǎn)緩慢地運(yùn)動(dòng)到接近頂點(diǎn)的過(guò)程中,試分析小球?qū)Π雸A柱體的壓力和繩子的拉力如何變化?

圖3-5-11

思路解析:小球被繩子拉著放在光滑圓柱體上,物體的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果,即一個(gè)是指向圓心的分力F1 (大小等于小球?qū)Π雸A柱體的壓力),另一個(gè)是沿繩子方向斜向下的分力F2 (大小等于繩子的拉力),由平行四邊形作出力的分解示意圖如圖所示,當(dāng)拉動(dòng)繩子,使小球在半圓柱體上移動(dòng),兩力的方向都在發(fā)生變化.這樣,我們用作圖分析的方法來(lái)解決卻是十分困難的,但是從下圖可以看出:三角形OAB和三角形AB′C是相似三角形.可由相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例進(jìn)行求解.

答案:設(shè)連接AB間的繩長(zhǎng)為l,由于將小球向上拉,則l在減小.因相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例有:,F1=G.則得F1大小不變,方向始終指向圓心.

=,F2=G


練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖1-5-11所示,物體受到互相垂直的兩個(gè)力F1、F2的作用,若兩個(gè)力大小分別為3 N和3 N,求這兩個(gè)力的合力.

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如圖3-5-11所示,在半徑為R的光滑半圓柱體上高h(yuǎn)處懸掛一定滑輪,重力為G的小球用繞過(guò)滑輪的繩子被站在地面上的人拉住.人拉動(dòng)繩子,在與球面相切的某點(diǎn)緩慢地運(yùn)動(dòng)到接近頂點(diǎn)的過(guò)程中,試分析小球?qū)Π雸A柱體的壓力和繩子的拉力如何變化?

圖3-5-11

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如圖3-5-11所示,一帶電粒子沿x軸正方向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若要使該粒子所受合外力為零(重力不計(jì)),應(yīng)該加的勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向是(    )

圖3-5-11

A.+y方向                                 B.-y方向

C.-x方向                                 D.因不知q的正負(fù),無(wú)法確定

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如圖3-5-11所示,一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右).則 (    )

圖3-6-11

A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a

B.導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a

C.導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),受到的安培力方向水平向右

D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),受到的安培力方向水平向左

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