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        1. 精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          (2011?上海模擬)如圖,墻上有兩個相距l(xiāng)的釘子a和b,它們的連線與水平方向的夾角為37°.一條不可伸長的輕質細繩一端固定于a點,另一端跨過光滑釘子b懸掛一質量不計的沙桶,沙桶中裝有質量為m的沙子.在繩子距a點0.2l處有一固定繩圈c.若繩圈上懸掛一鉤碼平衡后繩的ac段正好水平,則鉤碼的質量為
          2
          m
          2
          2
          m
          2
          ;在此平衡的基礎上,如果沙桶中的沙子緩緩漏出,直至漏完的過程中,ac段繩子拉力的變化情況是
          先減小后增大
          先減小后增大
          .(選填“不斷減小”、“不斷增大”、“始終不變”、“先減小后增大”、“先增大后減小”已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
          分析:根據題意畫出平衡后的物理情景圖.對繩子上c點進行受力分析.根據幾何關系找出BC段與水平方向的夾角.根據平衡條件和三角函數表示出力與力之間的關系.
          解答:解:對繩子上c點進行受力分析:

          平衡后設繩的bc段與水平方向成α角,根據幾何關系有:
          tanα=
          0.6l
          0.6l
          =1,則得α=45°.
          對結點C分析,將Fa和Fb合成為F,根據平衡條件和三角函數關系得:
            F2=m2g=F,
            Fb=m1g.
          又F=Fbsinα
          則得鉤碼的質量為m2=m1sinα=
          2
          2
          m
          沙桶中的沙子緩緩漏出時,繩子bc與豎直方向的夾角增大,拉力Fb減小,繩子ac與豎直方向的夾角減小,運用三角形定則作出拉力Fb和Fc合成圖如圖,由圖看出ac段繩子拉力Fc先減小后增大.

          故答案為:
          2
          2
          m,先減小后增大
          點評:該題的關鍵在于能夠對線圈進行受力分析,利用平衡狀態(tài)條件解決問題.力的計算離不開幾何關系和三角函數.
          練習冊系列答案
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