如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中,杆BC所受的力(  )A. 大小不变B. 逐渐增大C. 先减小后增大D. 先增大后减小

问题描述:

如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中,杆BC所受的力(  )
A. 大小不变
B. 逐渐增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小

以结点B为研究对象,分析受力情况,作出力的合成图如图,根据平衡条件则知,F、N的合力F与G大小相等、方向相反.

根据三角形相似得:

F
AC
=
N
BC
,又F=G
得:N=
BC
AC
G
现使∠BCA缓慢变小的过程中,AC、BC均不变,则得到N不变,所以作用在BC杆上的压力大小不变.
故选A.
答案解析:以结点B为研究对象,分析受力情况,作出力的合成图,根据平衡条件得出力与三角形ABC边长的关系,再分析BC杆的作用力的变化情况.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

知识点:本题运用三角相似法研究动态平衡问题,直观形象,也可以运用函数法分析研究.