Question

如圖所示，水平線NP與斜線OP使質量為m的小球靜止在位置P，OP與豎直方向的夾角為θ，這時斜線中的張力大小為T_P，作用于小球的合力大小為F_P；若剪斷NP，使小球開始擺動，當小球擺到最右端的位置Q時，OQ與豎直方向的夾角也為θ，這時斜線中的張力大小為T_Q，作用于小球的合力大小為F_Q（不計空氣阻力）．下列結論中正確的是①T_P＞T_Q；②T_P=T_Q；③F_P=F_Q；④F_P＜F_Q（ ）

A．①③
B．①④
C．②③
D．②④

Answer 1

【答案】分析：小球在P點時受力平衡，則合力為零；對小球受力分析可得出細線中的張力；小球在Q點沿繩方向受力平衡，則沿線的拉力等于重力沿繩的分力，由此可以求出此時繩子中張力T_Q，此時物體重力有沿切線的分力，即為小球的合外力．
解答：解：在P點和Q點進行受力分析，如下所示：
在P點小球受力平衡，由受力分析可知，T_P=，合力為零即F_P=0； 在Q點時，T_Q=mgcosθ，所以T_P＞T_Q，此時合力為F_Q=mgsinθ；，因此有F_P＜F_Q．所以①④正確．
故選B．
點評：本題考查共點力的平衡條件及單擺的相關知識，注意物體平衡時合力為零； 而做單擺運動時合力不為零