问题详情:
如图所示,竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB为直径),支架上套着一个小球,轻绳的一端悬于P点,另一端与小球相连.已知半圆形支架的半径为R,轻绳长度为L,且R<L<2R.现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点,此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为( )
A.F1保持不变,F2先增大后减小
B.F1先减小后增大,F2保持不变
C.F1先增大后减小,F2先减小后增大
D.F1和F2均增大
【回答】
D
【详解】
设小球所在位置为为Q,对小球受力分析如图所示
小球受重力G、绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2,三力平衡,三个力构成的矢量三角形与相似,可有
重力为恒力,P点下移的过程,OP间距离减小,比例式比值增大,PQ间距离为绳长,OQ间距离为圆形支架的半径,均保持不变,所以F1和F2均增大.
A.A项与上述分析结论不相符,故A不符合题意;
B.B项与上述分析结论不相符,故B不符合题意;
C.C项与上述分析结论不相符,故C不符合题意;
D.D项与上述分析结论相符,故D符合题意.
知识点:共点力的平衡
题型:选择题