如图,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若...
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问题详情:
如图,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则下列外力F的大小不能维持系统平衡的是( )
A. | mg | B. | mg | C. | mg | D. | mg |
【回答】
考点:
共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
专题:
共点力作用下物体平衡专题.
分析:
对AB两球整体受力分析,受重力G,OA绳子的拉力T以及拉力F,其中重力大小和方向都不变,绳子的拉力方向不变大小变,拉力的大小和方向都变,根据共点力平衡条件,利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值.
解答:
解:对AB两球整体受力分析,受重力G=2mg,OA绳子的拉力T以及拉力F,三力平衡,将绳子的拉力T和拉力F合成,其合力与重力平衡,如图
由图看出,当拉力F与绳子的拉力T垂直时,拉力F最小,最小值为Fmin=2mgsin30°=mg;
由于拉力F的方向具有不确定*,因而从理论上讲,拉力F最大值可以取到任意值.
题中BCD的值都大于mg,故都有可能,而<Fmin,不可能.故A正确.
故选A.
点评:
本题是三力平衡问题中的动态分析问题,其中一个力大小和方向都不变,一个力方向不变、大小变,第三个力的大小和方向都变,根据共点力平衡条件,*平行四边形定则作出力的图示,得到未知力的变化情况.
知识点:共点力的平衡
题型:选择题