如图所示,一个半径为R,重为G的圆球,被长度为L的细绳挂在竖直光滑的墙上.若L减小,则球对绳的拉力F1和对竖直墙壁的压力F2的变化是( )A. F1增大,F2增大B. F1增大,F2减小C. F1减小,F2增大D. F1减小,F2减小
问题描述:
如图所示,一个半径为R,重为G的圆球,被长度为L的细绳挂在竖直光滑的墙上.若L减小,则球对绳的拉力F1和对竖直墙壁的压力F2的变化是( )
A. F1增大,F2增大
B. F1增大,F2减小
C. F1减小,F2增大
D. F1减小,F2减小
答
以小球为研究对象,分析受力如图.
设绳子与墙的夹角为θ,由平衡条件得
F1′=
,F2′=mgtanθmg cosθ
根据牛顿第三定律得
球对绳的拉力F1=F1′=
,mg cosθ
球对墙的压力F2=F2′=mgtanθ
把绳的长度增加,θ减小,cosθ变大,tanθ减小,则得到F1和F2都减小.
故选A
答案解析:以小球为研究对象,分析受力,由平衡条件得出绳对球的拉力、墙对小球的支持力与绳子与墙的夹角的关系式,再分析F1和F2如何变化.
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:本题物体的平衡中动态变化分析问题,采用的是函数法,也可以运用图解法.