Question

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90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

分析：以球为研究对象，受力分析如图，运用合成法，根据三角形相似求解．

解答：解：以球为研究对象，受力分析如图，根据平衡条件，若小球能处于平衡，一定是受到弹簧的弹力F，环向内的压力N，
运用合成法如图：

由图△POA相似与△PN′G
即：

N

OP

=

F

PA

=

mg

OA

mg为常数，OA为常数，
故

mg

OA

为恒量，
当P向下移动时，OP不变，故环对球的弹力N不变，
PA变短，故弹簧的弹力F变小，
故选：C．

点评：本题属于力的动态平衡问题，当物体所受力中有两个力的方向都发生变化时，通常运用三角形相似法．