《2025年资源库高中物理人教版》

例66 一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆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1-3-59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F_N的大小变化情况是(B)

A.F_N先减小,后增大
B.F_N始终不变
C.F先减小,后增大
D.F始终不变
【解析】取BO杆的B端为研究对象,受到绳子拉力F、BO杆的支持力F'_N和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G)的作用,将F'_N与G合成,其合力与F等大反向,如图1-3-60所示,三个力构成矢量三角形(如图1-3-60中阴影部分),力的三角形与几何三角形OBA相似,设AO为高H,BO长为L,绳AB长为l,利用相似三角形对应边成比例可得$\frac{G}{H}$ = $\frac{F'_N}{L}$ = $\frac{F}{l}$,式中G、H、L均不变,l逐渐变小,由牛顿第三定律可知F_N、F'_N大小相等,所以可知F_N不变,F逐渐变小,B正确.


【答案】B
【点拨】先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力首尾相连构成矢量三角形,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论.

答案： B

例67 [山东新高考]如图1-3-61所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行.A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为(C)

A.$\frac{1}{3}$
B.$\frac{1}{4}$
C.$\frac{1}{5}$
D.$\frac{1}{6}$
【解析】物块A、B刚好要滑动时,B有沿木板下滑的趋势,A有沿木板上滑的趋势,设绳中拉力为F,将A、B视为整体,则木板对B的摩擦力大小为3μmgcos45°,对B,由平衡条件得2mgsin45° = F + 3μmgcos45° + μmgcos45°,对A,由平衡条件得mgsin45° + μmgcos45° = F,联立解得μ = $\frac{1}{5}$,C正确,A、B、D错误.
【答案】C
【点拨】对几个物体组成的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,受力分析时不考虑.

答案： C