Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的小球a、b之間用輕繩相連，小球a固定在輕桿一端，輕桿另一端固定在左側(cè)豎直墻壁上且與豎直墻壁夾角為。現(xiàn)改變作用在小球b上的外力F的大小和方向，輕繩與豎直方向的夾角保持不變，則

A.輕繩上的拉力一定小于2mg

B.外力F的最小值為

C.輕桿對(duì)小球a的作用力的方向不變

D.輕桿對(duì)小球a的作用力的最小值為3mg

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．對(duì)b進(jìn)行受力分析如圖，當(dāng)F的方向發(fā)生變化時(shí)，由圖可知，輕繩上的拉力可能小于2mg，有可能大于2mg，故A錯(cuò)誤；

B．由b的受力圖可知，當(dāng)拉力F的方向與ab繩子垂直時(shí)，拉力F最小。最小為

故B正確；

C．以a為研究對(duì)象，可知a受到重力、繩子ab對(duì)a的作用力以及桿對(duì)a的作用力處于平衡狀態(tài)，由三個(gè)力平衡的特點(diǎn)可知，桿對(duì)a的作用力與a的重力、ab對(duì)a的拉力的合力大小相等，方向相反，a受到的重力大小和方向都不變，ab對(duì)a的拉力方向不變，大小是變化的，所以a受到的重力與ab對(duì)a的拉力的和大小、方向都是變化的，所以桿對(duì)a的作用力大小、方向都是變化的，故C錯(cuò)誤；

D．由b的受力分析可知，當(dāng)拉力F對(duì)b的拉力方向豎直向上時(shí)，拉力F與b的重力大小相等，方向相反，繩子ab此時(shí)的拉力等于0，所以a只受到重力和桿對(duì)a的作用力，此時(shí)桿對(duì)a的作用力最小，恰好等于a的重力，故D錯(cuò)誤。

故選B。