如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個光滑的小孔,質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上.一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住.現(xiàn)拉動細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移.在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力N的大小變化情況是( 。
分析:對小球受力分析,作出力的平行四邊形,同時作出AB與半徑組成的圖象;則可知兩三角形相似,故由相似三角形知識可求得拉力及支持力.
解答:解:小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運(yùn)動,對小球進(jìn)行受力分析,小球受重力G,F(xiàn),N,三個力.滿足受力平衡.作出受力分析圖如下
由圖可知△OAB∽△GFA
即:
G
R
=
F
AB
=
N
R

當(dāng)A點(diǎn)上移時,半徑不變,AB長度減小,故F減小,N不變,故A錯誤,B正確,C正確,D錯誤;
故選BC.
點(diǎn)評:相似三角形法在處理共點(diǎn)力的動態(tài)平衡時較為常見,當(dāng)無法找到直角時,應(yīng)考慮應(yīng)用此法.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在B點(diǎn)平滑連接,軌道半徑R=0.5m,一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上的A點(diǎn),A與B相距L=10m,物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)用一水平恒力F向右推物塊,已知F=3N,當(dāng)物塊運(yùn)動到C點(diǎn)時撤去該力,設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x.在圓軌道的最高點(diǎn)D處安裝一壓力傳感器,當(dāng)物塊運(yùn)動到D點(diǎn)時傳感器就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)FN,壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N,g取10m/s2,空氣阻力不計(jì).
(1)要使物塊能夠安全通過圓軌道的最高點(diǎn)D,求x的范圍;
(2)在滿足(1)問的情況下,在坐標(biāo)系中作出壓力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,固定在豎直平面半徑為R的光滑圓環(huán),有質(zhì)量為m的小球在軌道內(nèi)側(cè)作圓周運(yùn)動,小球恰好能通過圓環(huán)的最高點(diǎn).已知重力加速度為g,則小球在運(yùn)動過程(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,固定在豎直平板且不可伸長的絕緣輕繩栓一質(zhì)量為m、電量為q的小球(可視為點(diǎn)電荷),小球平衡時與固定在平板的點(diǎn)電荷Q的連線恰好水平.若小球的質(zhì)量變?yōu)?m時,而其位置仍要保持不變,則小球的電量應(yīng)該變?yōu)?BR>(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道ABCD,其中ABC部分為半徑R=0.9m的半圓形軌道,CD部分為水平軌道.一個質(zhì)量m=1kg的小球沿水平方向進(jìn)入軌道,通過最高點(diǎn)A時對軌道的壓力為其重力的3倍.小球運(yùn)動過程中所受空氣阻力忽略不精英家教網(wǎng)計(jì),g取10m/s2
(1)畫出小球在A點(diǎn)時的受力示意圖:
(2)求出小球在A點(diǎn)時的速度大小vA
(3)求出小球經(jīng)過C點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道時對軌道的壓力NC

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的半徑為R=0.5m的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)C處有一個光滑的小孔,一質(zhì)量為m=0.1kg的小球套在圓環(huán)上,一根細(xì)線的一端拴著這個小球,細(xì)線的另一端穿過小孔C,手拉細(xì)線使小球從A處沿圓環(huán)向上移動.在下列兩種情況下,當(dāng)小球通過B處,即∠COB=α=740時,求這兩種情況下,細(xì)線對小球的拉力F的大小和圓環(huán)對小球的彈力FN的大。ú挥(jì)空氣阻力,g取10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8;可能用到sinβ=2sin
β
2
cos
β
2
cosβ=1-2(sin
β
2
)2
) 
(1)小球沿圓環(huán)極緩慢地移動;
(2)小球以線速度v=1m/s沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動.

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