Question

【題目】將一光滑輕桿固定在地面上，桿與地面間夾角為θ，一光滑輕環套在桿上．一個大小和質量都不計的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上，用另一輕繩通過滑輪系在輕環上，用手拉住輕繩另一端并使OP恰好在豎直方向，如圖所示．現水平向右拉繩，當輕環重新靜止不動時OP繩與天花板之間的夾角為（ ）

A. 90° B. θ C. 45°+θ D. 45°-θ

Answer 1

【答案】C

【解析】

對輕環Q進行受力分析如圖1，則只有繩子的拉力垂直于桿的方向時，繩子的拉力沿桿的方向沒有分力；由幾何關系可知，繩子與豎直方向之間的夾角是θ；

對滑輪進行受力分析如圖2，由于滑輪的質量不計，則OP對滑輪的拉力與兩個繩子上拉力的和大小相等方向相反，所以OP的方向一定在兩根繩子之間的夾角的平分線上，由幾何關系得OP與豎直方向之間的夾角：; 則OP與天花板之間的夾角為：90°-β=45°+θ，故選C。