题目
如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( )A.FN保持不变,FT不断增大B.FN不断增大,FT不断减小C.FN保持不变,FT先增大后减小D.FN不断增大,FT先减小后增大

- A.FN保持不变,FT不断增大
- B.FN不断增大,FT不断减小
- C.FN保持不变,FT先增大后减小
- D.FN不断增大,FT先减小后增大
题目解答
答案
【解答】
解:先对小球进行受力分析,重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力FN方向不变,且从已知图形知β>θ,且β逐渐变小,趋向于0;故斜面向左移动的过程中,拉力FT与水平方向的夹角β减小,当β=θ时,FT⊥FN,细绳的拉力FT最小,由图可知,随β的减小,斜面的支持力FN不断增大,FT先减小后增大.故D正确.ABC错误.
故选:D.

故选:D.
解析
步骤 1:受力分析
对小球进行受力分析,小球受到重力\(G\)、斜面的支持力\(F_N\)和细绳的拉力\(F_T\)。由于小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,因此这三个力构成一个闭合的矢量三角形。
步骤 2:矢量三角形分析
在矢量三角形中,重力\(G\)的大小和方向保持不变,支持力\(F_N\)的方向不变,而拉力\(F_T\)的方向和大小会随着斜面的移动而变化。由于细绳接近水平时,细绳的拉力\(F_T\)与水平方向的夹角β减小,当β=θ时,细绳的拉力\(F_T\)与支持力\(F_N\)垂直,此时细绳的拉力\(F_T\)最小。
步骤 3:支持力和拉力的变化
随着斜面的移动,支持力\(F_N\)的方向不变,但大小会逐渐增大,因为小球在斜面上升,斜面的支持力需要抵消更多的重力分量。而细绳的拉力\(F_T\)先减小后增大,因为当细绳接近水平时,细绳的拉力\(F_T\)与支持力\(F_N\)垂直,此时细绳的拉力\(F_T\)最小,之后随着斜面的继续移动,细绳的拉力\(F_T\)会逐渐增大。
对小球进行受力分析,小球受到重力\(G\)、斜面的支持力\(F_N\)和细绳的拉力\(F_T\)。由于小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,因此这三个力构成一个闭合的矢量三角形。
步骤 2:矢量三角形分析
在矢量三角形中,重力\(G\)的大小和方向保持不变,支持力\(F_N\)的方向不变,而拉力\(F_T\)的方向和大小会随着斜面的移动而变化。由于细绳接近水平时,细绳的拉力\(F_T\)与水平方向的夹角β减小,当β=θ时,细绳的拉力\(F_T\)与支持力\(F_N\)垂直,此时细绳的拉力\(F_T\)最小。
步骤 3:支持力和拉力的变化
随着斜面的移动,支持力\(F_N\)的方向不变,但大小会逐渐增大,因为小球在斜面上升,斜面的支持力需要抵消更多的重力分量。而细绳的拉力\(F_T\)先减小后增大,因为当细绳接近水平时,细绳的拉力\(F_T\)与支持力\(F_N\)垂直,此时细绳的拉力\(F_T\)最小,之后随着斜面的继续移动,细绳的拉力\(F_T\)会逐渐增大。