問題詳情:
如圖所示,豎直牆壁上固定有一個光滑的半圓形支架(AB爲直徑),支架上套着一個小球,輕繩的一端懸於P點,另一端與小球相連.已知半圓形支架的半徑爲R,輕繩長度爲L,且R<L<2R.現將輕繩的上端點P沿牆壁緩慢下移至A點,此過程中輕繩對小球的拉力F1及支架對小球的支援力F2的大小變化情況爲( )
A.F1保持不變,F2先增大後減小
B.F1先減小後增大,F2保持不變
C.F1先增大後減小,F2先減小後增大
D.F1和F2均增大
【回答】
D
【詳解】
設小球所在位置爲爲Q,對小球受力分析如圖所示
小球受重力G、繩對小球的拉力F1及支架對小球的支援力F2,三力平衡,三個力構成的矢量三角形與相似,可有
重力爲恆力,P點下移的過程,OP間距離減小,比例式比值增大,PQ間距離爲繩長,OQ間距離爲圓形支架的半徑,均保持不變,所以F1和F2均增大.
A.A項與上述分析結論不相符,故A不符合題意;
B.B項與上述分析結論不相符,故B不符合題意;
C.C項與上述分析結論不相符,故C不符合題意;
D.D項與上述分析結論相符,故D符合題意.
知識點:共點力的平衡
題型:選擇題