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一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力N的大小变化情况是

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A.N先减小,后增大
B.N始终不变
C.F先减小,后增大
D.F始终不变

答案:B
解析:

BO杆的B端为研究对象,受到绳子拉力(大小为F)BO杆的支持力N和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G)的作用,将NG合成,其合力与F等值反向,如图所示,得到一个力的三角形(如图中画斜线部分),此力的三角形与几何三角形OBA相似,可利用相似三角形对应边成比例来解.

如图所示,力的三角形与几何三角形OBA相似,设AO高为HBO长为L,绳长为l,则由对应边成比例可得:

式中GHL均不变,l逐渐变小,所以可知N不变,F逐渐变小.

正确答案为选项B

此题是运用数学知识,判断力三角形与几何三角形相似,从而用相似三角形法求解的问题.如果已知条件中有某几何长度,或已知几何长度的变化,往往用相似三角形法求解.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图6所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示.现将细绳缓慢向左拉,使杆BO与AO的夹角逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力N的大小变化情况是(  )

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一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小,则在此过程中,拉力
F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是(  )

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一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示。现将细绳缓慢向左拉,使杆BO与AO的夹角逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是

A.FN先减小,后增大      B.FN始终不变

C.F先减小,后增大       D.F始终不变

 

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