题文
如图所示,光滑细杆竖直固定在天花板上,定滑轮A、B关于杆对称,轻质圆环C套在细杆上,通过细线分别与质量为
、
(
)的物块相连.现将圆环C在竖直向下的外力F作用下缓慢向下移动,滑轮与转轴间的摩擦忽略不计.则在移动过程中( )
A.外力F保持不变
B.杆对环C的作用力不断增大
C.杆对环C的作用力与外力F合力不断增大
D.杆对环C的作用力与外力F合力的方向保持不变
题型:未知 难度:其他题型
答案
C
解析
A、B设绳子与水平方向的夹角为
,左侧绳子的拉力大小为
,右侧绳子的拉力大小为
,则根据正交分解得:竖直方向有
,而
,
,则
,随着圆环向下移动,
增大,
增大,则
增大;水平方向有杆对圆环的作用
,
增大,
减小,则
减小.故选项A、B均错误。圆环受到外力
、杆对圆环的作用和两绳的拉力,由平衡条件得知,杆对环C的作用力与外力F合力等于两绳拉力的合力,而两绳拉力大小不变,夹角减小,其合力增大,则得杆对环C的作用力与外力F合力增大.故C正确.两绳拉力大小不变,夹角在变化,它们的合力方向在改变,故杆对环C的作用力与外力F合力的方向是变化的.故D错误.故选C。
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,光滑细杆竖直固定在天花板上,定.....”主要考查你对 [力的合成 ]考点的理解。
力的合成
合力与分力:
当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力。
①合力与分力是针对同一受力物体而言的。
②一个力之所以是其他几个力的合力,或者其他几个力之所以是这个力的分力,是冈为这一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相当,合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系。
③合力可能大于任何一个分力,也可能小于任何一个分力,也可能介于两个分力之间。
④如果两个分力的大小不变,夹角越大,合力就越小;夹角越小,合力就越大。
⑤两个大小一定的力F1、F2,其合力的大小范围

力的运算法则:
1.平行四边形定则
作用在同一点的两个互成角度的力的合力,不等于两分力的代数和,而是遵循平行四边形定则。如果以表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示,这叫做力的平行四边形定则,如图所示。 
2.三角形定则和多边形定则如图(a)所示,两力F1、F2合成为F的平行四边形定则,可演变为(b)图,我们将(b)图称为三角形定则合成图,即将两分力F1、F2首尾相接,则F就是由F,的尾端指向F2的首端的有向线段所表示的力。
如果是多个力合成,则由三角形定则合成推广可得到多边形定则,如图为三个力F1,F2、F3的合成图,F 为其合力。


