Question

5．如圖所示，小球用細繩系住處于O點，繩的另一端固定于天花板上．現用水平力F緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，細繩始終處于直線狀態，當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平，此過程中斜面對小球的支持力F_N以及繩對小球的拉力F_T的變化情況是（　　）

• A． F_N保持不變，F_T不斷增大
• B． F_N不斷增大，F_T不斷減小
• C． F_N保持不變，F_T先增大后減小
• D． F_N不斷增大，F_T先減小后增大

Answer 1

分析 對小球進行受力分析：重力、支持力、拉力組成一個矢量三角形，由于重力不變、支持力方向不變，又緩慢推動，故小球受力平衡，只需變動拉力即可，根據它角度的變化，就可以判斷各力的變化．

解答 解：先對小球進行受力分析，重力mg、支持力F_N、拉力F_T組成一個閉合的矢量三角形，由于重力不變、支持力F_N方向不變，故在斜面向左移動的過程中，拉力F_T與水平方向的夾角β減小，當β=θ時即細繩與斜面平行時，F_T⊥F_N，細繩的拉力F_T最小，由圖可知，隨β的減小，斜面的支持力F_N不斷增大，F_T先減小后增大．故D正確．ABC錯誤．
故選：D

點評 本題考查物體的受力分析、共點力的動態平衡問題． 物體在三個共點力作用下達到平衡狀態，其中一個力的大小和方向均不發生變化時：一個力的方向不變，另一個力方向改變，利用力的三角形法則； 另外兩個力中，另外兩個力方向均改變，利用力的三角形與幾何三角形相似． 對小球進行受力分析如圖所示，則題干描述的動態過程可通過力的三角形邊長的變化替代．