如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止
问题描述:
如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态.设小球受支持力为FN,则下列关系正确的是( )
A. F=2mgcosθ
B. F=mgcosθ
C. FN=2mg
D. FN=mg
答
小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动,对小球进行受力分析,小球受重力G,F,FN,三个力,满足受力平衡.作出受力分析图如下:
由图可知△OAB∽△GFA
即:
=G R
=F AB
;FN R
解得:
F=
G=2cosθ•G=2mgcosθAB R
FN=G=mg
故AD正确,BC错误;
故选:AD.