精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑細(xì)桿豎直固定在天花板上,定滑輪A、B關(guān)于桿對稱,輕質(zhì)物塊C套在細(xì)桿上,通過細(xì)線分別與質(zhì)量為M、m(M>m)的物塊相連.現(xiàn)物塊C在豎直向下的外力F作用下緩慢地向下移動,滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦忽略不計.則在移動過程中
( 。
分析:圓環(huán)緩慢向下移動,合力為零,兩繩的拉力大小保持不變,運用正交分解法,根據(jù)豎直方向力平衡研究F的大小與兩個物體重力的關(guān)系,再分析F的變化情況.根據(jù)圓環(huán)水平方向力平衡,研究桿對環(huán)C的作用力如何變化.根據(jù)平衡條件知:桿對環(huán)C的作用力與外力F合力等于兩繩拉力的合力,分析兩繩拉力如何變化,即可確定此合力如何變化.
解答:解:A、B設(shè)繩子與水平方向的夾角為α,左側(cè)繩子的拉力大小為T1,右側(cè)繩子的拉力大小為T2,則根據(jù)正交分解得:
豎直方向:F=T1sinα+T2sinα,而T1=Mg,T2=mg,F(xiàn)=(M+m)gsinα,隨著圓環(huán)向下移動,α增大,sinα增大,則F增大.
水平方向:桿對圓環(huán)的作用N=T1cosα-T2cosα=(M-m)gcosα,α增大,cosα減小,則N減。蔄B均錯誤.
C、圓環(huán)受到外力F、桿對圓環(huán)的作用和兩繩的拉力,由平衡條件得知,桿對環(huán)C的作用力與外力F合力等于兩繩拉力的合力,而兩繩拉力大小不變,夾角減小,其合力增大,則得桿對環(huán)C的作用力與外力F合力增大.故C正確.D錯誤.
故選C
點評:本題關(guān)鍵是抓住兩繩拉力的大小保持不變,運用正交分解法進(jìn)行研究.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?閔行區(qū)二模)如圖所示,光滑細(xì)桿豎直固定在天花板上,定滑輪A、B關(guān)于桿對稱,輕質(zhì)圓環(huán)C套在細(xì)桿上,通過細(xì)線分別與質(zhì)量為M、m(M>m)的物塊相連.現(xiàn)將圓環(huán)C在豎直向下的外力F作用下緩慢向下移動,滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦忽略不計.則在移動過程中( 。

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如圖所示,光滑細(xì)桿豎直固定在天花板上,定滑輪A、B關(guān)于桿對稱,輕質(zhì)圓環(huán)C套在細(xì)桿上,通過細(xì)線分別與質(zhì)量為M、m(M>m)的物塊相連.現(xiàn)將圓環(huán)C在豎直向下的外力F作用下緩慢向下移動,滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦忽略不計.則在移動過程中( 。

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(江蘇南通市2012屆高三第一學(xué)期期末)如圖所示,光滑細(xì)桿豎直固定在天花板上,定滑輪AB關(guān)于桿對稱,輕質(zhì)圓環(huán)C套在細(xì)桿上,通過細(xì)線分別與質(zhì)量為M、mMm)的物塊相連.現(xiàn)將圓環(huán)C在豎直向下的外力F作用下緩慢向下移動,滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦忽略不計.則在移動過程中

A. 外力F保持不變

B. 桿對環(huán)C的作用力不斷增大

C. 桿對環(huán)C的作用力與外力F合力不斷增大

D. 桿對環(huán)C的作用力與外力F合力保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑細(xì)桿豎直固定在天花板上,定滑輪A、B關(guān)于桿對稱,輕質(zhì)圓環(huán)C套在細(xì)桿上,通過細(xì)線分別與質(zhì)量為M、m(M>m)的物塊相連.現(xiàn)將圓環(huán)C在豎直向下的外力F作用下緩慢向下移動,滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦忽略不計.則在移動過程中(  )

A.外力F保持不變

B.桿對環(huán)C的作用力不斷增大

C.桿對環(huán)C的作用力與外力F合力不斷增大

D.桿對環(huán)C的作用力與外力F合力保持不變

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