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如图3-5-11所示，在半径为R的光滑半圆柱体上高h处悬挂一定滑轮，重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住.人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢地运动到接近顶点
网友投稿  2022-10-22 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图3-5-11所示，在半径为R的光滑半圆柱体上高h处悬挂一定滑轮，重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住.人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢地运动到接近顶点的过程中,试分析小球对半圆柱体的压力和绳子的拉力如何变化?

图3-5-11

◎ 答案

设连接AB间的绳长为l，由于将小球向上拉，则l在减小.因相似三角形对应边成比例有：,F1=G.则得F1大小不变，方向始终指向圆心.
=,F2=G
由于l在减小，F2也一定在减小，故小球对圆柱体的压力不变，绳子的拉力逐渐减小.

◎ 解析

小球被绳子拉着放在光滑圆柱体上，物体的重力产生两个效果，即一个是指向圆心的分力F1 (大小等于小球对半圆柱体的压力),另一个是沿绳子方向斜向下的分力F2 (大小等于绳子的拉力)，由平行四边形作出力的分解示意图如图所示，当拉动绳子，使小球在半圆柱体上移动，两力的方向都在发生变化.这样，我们用作图分析的方法来解决却是十分困难的，但是从下图可以看出：三角形OAB和三角形AB′C是相似三角形.可由相似三角形对应边成比例进行求解.

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图3-5-11所示，在半径为R的光滑半圆柱体上高h处悬挂一定滑轮，重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住.人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢地运动到接近顶点…”主要考查了你对  【力的合成】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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