Question

14．如圖所示，質(zhì)量為m的物體A用輕質(zhì)細(xì)繩與圓環(huán)B連接，圓環(huán)固定在豎直桿MN上．現(xiàn)用一水平力F作用在繩上的O點(diǎn)，將O點(diǎn)緩慢向左拉動，當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ時，求：
（1）畫出O點(diǎn)的受力示意圖．
（2）OA、OB繩上的彈力T_OA、T_OB各為多大？（重力加速度用g表示）
（3）如果讓θ繼續(xù)緩慢增大，拉力F如何變化？

Answer 1

分析 O點(diǎn)緩慢向左移動過程中，結(jié)點(diǎn)O的合力保持為零，分析結(jié)點(diǎn)O的受力情況判斷F的變化，對整體研究，根據(jù)平衡條件判斷桿對圓環(huán)的彈力和摩擦力的變化情況．

解答 解：（1）對O點(diǎn)受力分析如圖：

（2）如圖上圖，根據(jù)幾何關(guān)系得：
T_OA=mg
T_OB=$\frac{mg}{cosθ}$
F=mgtanθ
（3）由上面表達(dá)式可知，θ增大，則F增大．
答：（1）如上圖；
（2）OA上的拉力為mg，OB上的拉力為$\frac{mg}{cosθ}$；
（3）因為F=mgtanθ，所以θ增大，F(xiàn)增大．

點(diǎn)評 本題采用隔離法和整體法相結(jié)合研究動態(tài)平衡問題，由于不分析系統(tǒng)的內(nèi)力，運(yùn)用整體法分析桿對圓環(huán)的摩擦力和彈力比較簡便．