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

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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