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如圖所示,固定在豎直平面內的光滑圓環的最高點有一個光滑的小孔,質量為m的小球套在圓環上.一根細線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住.現拉動細線,使小球沿圓環緩慢上移.在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力N的大小變化情況是(  )
分析:對小球受力分析,作出力的平行四邊形,同時作出AB與半徑組成的圖象;則可知兩三角形相似,故由相似三角形知識可求得拉力及支持力.
解答:解:小球沿圓環緩慢上移可看做勻速運動,對小球進行受力分析,小球受重力G,F,N,三個力.滿足受力平衡.作出受力分析圖如下
由圖可知△OAB∽△GFA
即:
G
R
=
F
AB
=
N
R

當A點上移時,半徑不變,AB長度減小,故F減小,N不變,故A錯誤,B正確,C正確,D錯誤;
故選BC.
點評:相似三角形法在處理共點力的動態平衡時較為常見,當無法找到直角時,應考慮應用此法.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,固定在豎直平面內的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在B點平滑連接,軌道半徑R=0.5m,一質量m=0.2kg的小物塊(可視為質點)放在水平軌道上的A點,A與B相距L=10m,物塊與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.1.現用一水平恒力F向右推物塊,已知F=3N,當物塊運動到C點時撤去該力,設C點到A點的距離為x.在圓軌道的最高點D處安裝一壓力傳感器,當物塊運動到D點時傳感器就會顯示相應的讀數FN,壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N,g取10m/s2,空氣阻力不計.
(1)要使物塊能夠安全通過圓軌道的最高點D,求x的范圍;
(2)在滿足(1)問的情況下,在坐標系中作出壓力傳感器的讀數FN與x的關系圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,固定在豎直平面半徑為R的光滑圓環,有質量為m的小球在軌道內側作圓周運動,小球恰好能通過圓環的最高點.已知重力加速度為g,則小球在運動過程(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,固定在豎直平板且不可伸長的絕緣輕繩栓一質量為m、電量為q的小球(可視為點電荷),小球平衡時與固定在平板的點電荷Q的連線恰好水平.若小球的質量變為2m時,而其位置仍要保持不變,則小球的電量應該變為
(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為固定在豎直平面內的光滑軌道ABCD,其中ABC部分為半徑R=0.9m的半圓形軌道,CD部分為水平軌道.一個質量m=1kg的小球沿水平方向進入軌道,通過最高點A時對軌道的壓力為其重力的3倍.小球運動過程中所受空氣阻力忽略不精英家教網計,g取10m/s2
(1)畫出小球在A點時的受力示意圖:
(2)求出小球在A點時的速度大小vA
(3)求出小球經過C點進入半圓形軌道時對軌道的壓力NC

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,固定在豎直平面內的半徑為R=0.5m的光滑圓環的最高點C處有一個光滑的小孔,一質量為m=0.1kg的小球套在圓環上,一根細線的一端拴著這個小球,細線的另一端穿過小孔C,手拉細線使小球從A處沿圓環向上移動.在下列兩種情況下,當小球通過B處,即∠COB=α=740時,求這兩種情況下,細線對小球的拉力F的大小和圓環對小球的彈力FN的大小.(不計空氣阻力,g取10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8;可能用到sinβ=2sin
β
2
cos
β
2
cosβ=1-2(sin
β
2
)2
) 
(1)小球沿圓環極緩慢地移動;
(2)小球以線速度v=1m/s沿圓環做勻速圓周運動.

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