如圖,質量均為m的小球A、B用兩根不可伸長的輕繩連接後懸掛於O點,在外力F的作用下,小球A、B處於靜止狀態.若...
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問題詳情:
如圖,質量均為m的小球A、B用兩根不可伸長的輕繩連接後懸掛於O點,在外力F的作用下,小球A、B處於靜止狀態.若要使兩小球處於靜止狀態且懸線OA與豎直方向的夾角θ保持30°不變,則下列外力F的大小不能維持系統平衡的是( )
A. | mg | B. | mg | C. | mg | D. | mg |
【回答】
考點:
共點力平衡的條件及其應用;力的合成與分解的運用.
專題:
共點力作用下物體平衡專題.
分析:
對AB兩球整體受力分析,受重力G,OA繩子的拉力T以及拉力F,其中重力大小和方向都不變,繩子的拉力方向不變大小變,拉力的大小和方向都變,根據共點力平衡條件,利用平行四邊形定則作圖可以得出拉力的最小值和最大值.
解答:
解:對AB兩球整體受力分析,受重力G=2mg,OA繩子的拉力T以及拉力F,三力平衡,將繩子的拉力T和拉力F合成,其合力與重力平衡,如圖
由圖看出,當拉力F與繩子的拉力T垂直時,拉力F最小,最小值為Fmin=2mgsin30°=mg;
由於拉力F的方向具有不確定*,因而從理論上講,拉力F最大值可以取到任意值.
題中BCD的值都大於mg,故都有可能,而<Fmin,不可能.故A正確.
故選A.
點評:
本題是三力平衡問題中的動態分析問題,其中一個力大小和方向都不變,一個力方向不變、大小變,第三個力的大小和方向都變,根據共點力平衡條件,*平行四邊形定則作出力的圖示,得到未知力的變化情況.
知識點:共點力的平衡
題型:選擇題