如图所示,A、B两球用劲度系数为k1的轻质弹簧相连,B球用长为L的细线悬于O点,A球固定在O点正下方,且O、A间的距离也为L,此时绳子的拉力为F1,现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻质弹簧,仍使系统平衡,此时绳子的拉力为F2,则F1和F2的大小关系为( )A. F1>F2B. F1<F2C. F1=F2D. 无法确定
问题描述:
如图所示,A、B两球用劲度系数为k1的轻质弹簧相连,B球用长为L的细线悬于O点,A球固定在O点正下方,且O、A间的距离也为L,此时绳子的拉力为F1,现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻质弹簧,仍使系统平衡,此时绳子的拉力为F2,则F1和F2的大小关系为( )
A. F1>F2
B. F1<F2
C. F1=F2
D. 无法确定
答
知识点:本题的解题关键是运用几何知识分析绳子的拉力与小球重力的关系.作出力图是解题的基础,要正确分析受力情况,规范地作图,由图可以看出力的大致关系.
以小球B为研究对象,分析受力情况,由平衡条件可知,弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力F合与重力mg大小相等,方向相反,即F合=mg,作出力的合成力如图,由三角形相似得
=F合 OA
F OB
又由题,OA=OB=L,得,F=F合=mg,可见,绳子的拉力F只与小球B的重力有关,与弹簧的劲度系数K无关,所以得到F1=F2.
故选C
答案解析:研究任意一种情况下,绳子拉力与重力的关系.以小球B为研究对象,分析受力情况,根据三角形相似法,得出绳子的拉力与小球B的重力的关系,再研究F1和F2的大小关系.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
知识点:本题的解题关键是运用几何知识分析绳子的拉力与小球重力的关系.作出力图是解题的基础,要正确分析受力情况,规范地作图,由图可以看出力的大致关系.