Question

如圖所示裝置，兩根細繩拴住一球，保持兩細繩間的夾角不變，若把整個裝置順時針緩慢轉過90°，則在轉動過程中，CA繩的拉力F_A大小變化情況是　        　，CB繩的拉力F_B的大小變化情況是　       　.

Answer 1

答案：先增大后減小   一直減小

解析：取球為研究對象，由于球處于一個動態平衡過程，球的受力情況如圖所示：重力mg，CA繩的拉力F_A，CB繩的拉力F_B，這三個力的合力為零，根據平衡條件可以作出mg、F_A、F_B組成矢量三角形如圖所示.將裝置順時針緩慢轉動的過程中，mg的大小方向不變，而F_A、F_B的大小方向均在變，但可注意到F_A、F_B兩力方向的夾角θ不變.那么在矢量三角形中，F_A、F_B的交點必在以mg所在的邊為弦且圓周角為π－θ的圓周上，所以在裝置順時針轉動過程中，CA繩的拉力F_A大小先增大后減小；CB繩的拉力F_B的大小一直在減小.