高考物理动态分析

高考物理动态分析求大神解答
2025-05-11 11:34:50
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回答1:

细绳两端拉力相等,都为2mg,所以支架对轻滑轮作用力不变。
设细绳与细杆夹角为α,对球a受力分析:
当30⁰<α<90⁰时,杆对球a支持力i向下,摩擦力f=μ(2mgsinα-mg)。
拉力F=2mgcosα+μ(2mgsinα-mg)=2mg(cosα+μsinα)-μmg=2mg√(1+μ²)cos(α-θ)-μmg
其中tanθ=μ/1=√3/3,所以θ=30⁰,代入化简:
F=√3/3*(4cos(α-30⁰)-1)mg。
α逐渐减小时,cos(α-30⁰)单调递增,所以F逐渐增大。
当0⁰<α<30⁰时,杆对球a支持力向上,摩擦力f=μ(mg-2mgsinα)
F=2mgcosα+μ(mg-2mgsinα)=2mg(cosα-μsinα)+μmg
α减小时,(cosα-μsinα)逐渐增大,所以F也逐渐增大。
综上,α由90⁰减小到0⁰时,拉力F一直增大。