如图所示,一金属环套在固定的光滑杆上.金属环通过跨过定滑轮的轻绳在外力F作用下,沿杆缓慢上滑,该过程中金属环对...
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如图所示,一金属环套在固定的光滑杆上.金属环通过跨过定滑轮的轻绳在外力F作用下,沿杆缓慢上滑,该过程中金属环对杆的作用力为N.则( )
A.F一直增大,N先减小后增大
B.F一直在增大,N一直增大
C.F先减小后增大,N一直增大
D.F先减小后增大,N先减小后增大
【回答】
A
【解析】
设环的质量为m,对环进行受力分析如图1,环受到竖直向下的重力,与杆垂直的支持力N、以及沿绳子方向的拉力F; 当环通过跨过定滑轮的轻绳在外力F作用下,沿杆缓慢上滑时,轻绳与竖直方向的夹角逐渐减小,由图可以知道,N逐渐减小,F逐渐增大;当绳子的方向沿竖直方向时,杆对小环的作用力为0. 当环位于滑轮的右侧时,受力如图2,则环向上运动的过程中拉力F仍然增大,此时杆对环的作用力的方向垂直于杆的方向向下,逐渐增大. 故A对;BCD错;
故选A
【点睛】
环在力F的作用下缓慢上滑的过程中,与杆之间的夹角增大;画出受力图,然后根据平衡条件研究绳的拉力变化情况.
知识点:共点力的平衡
题型:选择题
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