如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮,如图所示.今缓慢拉绳使小球从A点滑向半

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的合成/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮,如图所示.今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点(未到顶点),则此过程中,小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是(  )
A.N变大,T变大B.N变小,T变大
C.N不变,T变小D.N变大,T变小
魔方格

◎ 答案

在小球被拉升的过程中对小球进行受力分析,小球受重力、半球面对小球的弹力和绳对小球的拉力,小球在三个力作用下缓慢滑向半球顶点,可视为小球在运动过程中受力平衡,即小球受重力、支持力和绳拉力的合力为0.如图,作出小球的受力示意图,由图可知:

魔方格

因为小球所受合力为零,故小球所受重力mg、半球对小球的弹力F和绳对小球A的拉力T可以构成一个闭合的三角形,如图可知,三个力构成的三角形与图中由绳AB、顶点高度BO及半球半径AO构成的三角形ABO始终相似,故有:
F
AO
=
mg
BO
=
T
AB

由于小球在上拉的过程中,BO和AO的长度不变,AB减小,在力中由于重力不变,所以根据相似比可以得出:
小球的拉力T变小,半球对小球A的支持力F不变,绳对小球A的拉力T变小.
故选C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮,如图所示.今缓慢拉绳使小球从A点滑向半…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】  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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