如图,质量均为m的两光滑小环A和B用轻绳连接,分别套在水平和竖直的固定直杆上。在绳上O点施一水平力F拉紧轻绳,...
问题详情:
如图,质量均为m的两光滑小环A和B用轻绳连接,分别套在水平和竖直的固定直杆上。在绳上O点施一水平力F拉紧轻绳,使整个系统重新处于静止状态,随后使力F缓慢增大,则在此过程中( )
A.OA段绳中的张力始终大于mg,且逐渐增大
B.杆对A环的作用力始终大于2mg,且逐渐增大
C.OB段绳中的张力始终大于mg,且逐渐增大
D.OA段绳与竖直方向的夹角逐渐增大
【回答】
C
【详解】
AB.以A、B两个小环整体为研究对象,对整体受力分析,整体受总重力2mg、水平力F、水平杆对A环向上的支持力、竖直杆对B环水平向左的支持力,据平衡条件可得:水平杆对A环向上的支持力
竖直杆对B环水平向左的支持力
以A为研究对象,对A受力分析,A受重力、水平杆对A竖直向上的支持力、绳OA对A的拉力,三力平衡,可判断绳OA的拉力一定竖直向下,且
解得
故AB选项均错误;
C.以B为研究对象,对B环受力分析如图,设OB段绳与竖直方向的夹角为
由平衡条件可得
,
力F缓慢增大,OB段绳中的张力始终大于mg,且逐渐增大;故C正确。
D.由前面对A环的分析可知,OA段绳一直与水平直杆垂直,即OA段绳与竖直方向的夹角保持不变;故D错误。
故选C。
知识点:共点力的平衡
题型:选择题
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