Question

如图所示，光滑的墙面MN左侧有一个质量为m的圆球，绳子的一端A固定在球上，某人通过拽动绳的另一端P可以使圆球在竖直方向上上下移动，绳子和滑轮之间无摩擦，圆球可看作质点。若人拽动绳子使圆球缓慢竖直向上移动，下列说法中正确的是(　　)

A. 墙面对圆球的弹力减小

B. 圆球处于超重状态

C. 绳子的拉力先减小后增大

D. 若绳子被拉断，则圆球的加速度等于重力加速度

Answer

D

【解析】根据题意对圆球进行受力分析，圆球受到重力、墙面对它的弹力、OA绳子的拉力这三个力的作用。在圆球缓慢移动的过程中，圆球处于平衡状态，由于圆球受到的重力大小、方向都不变，墙面对圆球的弹力方向不变、大小改变，绳子的拉力大小、方向都改变，设墙对球的支持力为F2，绳对球的拉力为F1，则这两个力与重力G必构成一个封闭的矢量三角形，由于圆球缓慢竖直向上移动，绳子OA与竖直方向的夹角逐渐变大，三角形的变化趋势图如图所示，F1、F2都逐渐增大，所以选项A、C错误；圆球处于动态平衡状态，加速度为零，所以选项B错误；若绳子被拉断，则墙面和球之间的弹力消失，圆球只受重力的作用，所以圆球加速度等于重力加速度，故选项D正确；故选D.

点睛：本题是力平衡问题，关键是对球受力分析后根据平衡条件作图分析；三力平衡：三个力的作用线（或者反向延长线）必交于一个点，且三个力共面．称为汇交共面性，其力大小符合组成三角形规律；三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量 形；任意两个力的合力与第三个力等大、反向（即是相互平衡）．