Question

3．如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止狀態(tài)．設(shè)小球受支持力為F_N，則下列關(guān)系正確的是（　　）

• A． F=2mgcos θ
• B． F=mgcosθ
• C． F_N=2mg
• D． F_N=mg

Answer 1

分析 對小球受力分析，作出力的平行四邊形，同時作出AB與半徑組成的圖象；則可知兩三角形相似，故由相似三角形知識可求得拉力及支持力．

解答 解：小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運動，對小球進行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)_N，三個力，滿足受力平衡．作出受力分析圖如下：
由圖可知△OAB∽△GFA
即：$\frac{G}{R}$=$\frac{F}{ABπ}$=$\frac{{F}_{N}}{R}$；
解得：
F=$\frac{AB}{R}$=2cosθ•G=2mgcosθ
F_N=G=mg
故AD正確，BC錯誤；
故選：AD．

點評 相似三角形法在處理共點力的動態(tài)平衡時較為常見，當無法找到直角時，應(yīng)考慮應(yīng)用此法．