Question

在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)。则绳中拉力大小(　　)

A.先变小后变大 B.先变小后不变

C.先变大后不变 D.先变大后变小

Answer

C

【解析】

轻绳右端从B点移到直杆最上端过程，如图1所示：

设两绳夹角为2θ，θ增大，由平衡知：

mg=2Fcosθ

θ增大时cosθ减小，因此拉力F变大。轻绳右端从直杆最上端移到C点过程，如图2所示：

设两绳夹角为2β，绳子总长为L，两直杆间水平距离为s，由数学知识知：，L、s不变，则β保持不变。由平衡推论知：

mg=2Fcosβ

β不变时拉力F保持不变。

A．先变小后变大。故A不符合题意。

B．先变小后不变。故B不符合题意。

C．先变大后不变。故C符合题意。

D．先变大后变小。故D不符合题意。

故选C。