Question

【題目】如圖所示，質量為m的小球a、b之間用輕繩相連，小球a通過輕桿固定在左側豎直墻壁上，輕桿與豎直墻壁夾角為30°。現改變作用在小球b上的外力的大小和方向，輕繩與豎直方向的夾角保持60°不變，則

A. 輕繩上的拉力一定小于mg

B. 外力F的最小值為

C. 輕桿對小球a作用力的方向不變

D. 輕桿對小球a的作用力最小值為mg

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、對b進行受力分析如圖，

當F的方向發生變化時，由圖可知，輕繩上的拉力可能小于mg，有可能大于mg．故A錯誤；B、由b的受力圖可知，當拉力F的方向與ab繩子垂直時，拉力F最小．最小為： ,故B正確.C、以a為研究對象，可知a受到重力、繩子ab對a的作用力以及桿對a的作用力處于平衡狀態，由三個力平衡的特點可知，桿對a的作用力與a的重力、ab對a的拉力的合力大小相等，方向相反．a受到的重力都是豎直向下，方向都不變，ab對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a的拉力的和大小、方向都是變化的，所以桿對a的作用力大小、方向都是變化 的．故C錯誤.D、由b的受力分析可知，當拉力F對b的拉力方向豎直向上時，拉力F與b的重力大小相等，方向相反，繩子ab此時的拉力等于0，所以a只受到重力和桿對a的作用力，此時桿對a的作用力最小，恰好等于a的重力．故D正確．故選BD.