三个相同光滑硬杆的O端连接在一起但各自能绕O点自由转动,OABC始终构成一个正三棱锥,杆的另一端ABC始终成一个等边三角

三个相同光滑硬杆的O端连接在一起但各自能绕O点自由转动,OABC始终构成一个正三棱锥,杆的另一端ABC始终成一个等边三角形且在同一水平面,现在锥内放一个小球,然后缓慢使锥角变大,直到三根杆水平,该过程中每根杆对小球的作用力将(  )
A.一直减小
B.一直增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
xt123c 1年前 已收到1个回答 举报

李月华 花朵

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解题思路:OABC始终构成一个正三棱锥,所以三根杆对小球的作用力的大小相等,三个弹力在竖直方向上的分力恰好等于重力.水平方向上,三弹力的水平分力平衡.

由题,三根杆对小球的作用力的大小相等,三个弹力在竖直方向上的分力恰好等于重力,则每一根杆对小球的作用力在竖直方向的分力等于[1/3mg.设任意一根杆与竖直方向的夹角为θ,则:Fsinθ=
1
3mg
缓慢使锥角变大,直到三根杆水平的过程中,θ增大,sinθ增大,F=
mg
3sinθ]减小.故选项A正确.
故选:A

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

考点点评: 该题中OABC始终构成一个正三棱锥,所以物体的受力是空间坐标力系,在平面内不能画出力的关系,要根据正三棱锥中的对称性,得出“三根杆对小球的作用力的大小相等,三个弹力在竖直方向上的分力恰好等于重力”的结论,即可正确解题.这也是解题的关键所在.

1年前

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