Question

高一物理题 求告诉支持力的方向 能配图加分

如图所示是竖直面内一个光滑的圆形框架，AB是它的一条竖直直径，O点为其圆心。弹簧的一端连在A点，另一端连着一个质量为m的小套环。换用不同的弹簧，套环可静止于框架上不同的位置，对应的θ角也就会不同。则在套环从图示位置下移到θ角接近900的过程中，框架对套环的弹力N 和弹簧对套环的弹力F的变化情况是 （ ）
A．N减小 B．N增大 C．F减小 D．F增大

Answer 1

如图所示，首先，对套环分析受力，受到三个力：重力mg，框架弹力N和弹簧弹力F；

其次，对分析所得三个力做平移，构成一个三角形PDC ，把这个力三角形跟几何三角形OAP比较可知，两个三角形相似，因此力三角形为等腰三角形，因此：

N=mg大小恒定；根据正弦定理F/sin∠DPC=mg/sinα；而∠DPC=180°-2α==》

F=mgsin(180°-2α）/sinα=2mgcosα，随着α减小，cosα增大，所以F将逐渐增大

综上分析N不变，F增大==>选D

注：α即为题目中的theta