Question

11．小娟、小明兩人共提總重力為G的一桶水勻速前行，如圖所示，兩人手臂用力大小均為F，手臂間的夾角為θ．則（　�。�

• A． 當(dāng)0=60°時(shí)，F(xiàn)=$\frac{G}{2}$
• B． 當(dāng)θ=90°時(shí)，F(xiàn)有最小值
• C． 當(dāng)θ=120°時(shí)，F(xiàn)=G
• D． θ越大時(shí)，F(xiàn)越小

Answer 1

分析 分析水桶的受力情況，分析平衡條件，求解小娟、小明的手臂受到的拉力大小與重力的關(guān)系．由于兩人手臂均與豎直方向成θ角，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩人對(duì)水桶的拉力大小相等，從而根據(jù)列式，即可求解．

解答 解：設(shè)小娟、小明的手臂對(duì)水桶的拉力大小為F，由題小娟、小明的手臂夾角成θ角，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩人對(duì)水桶的拉力大小相等，
則根據(jù)平衡條件得：
2Fcos$\frac{θ}{2}$=G
解得：F=$\frac{G}{2cos\frac{θ}{2}}$，
當(dāng)θ=0°時(shí)，cos$\frac{θ}{2}$ 值最大，則F=$\frac{G}{2}$，即為最小，
當(dāng)θ為60°時(shí)，F(xiàn)=$\frac{\sqrt{3}}{3}$G，
當(dāng)θ=90°時(shí)，F(xiàn)=$\frac{\sqrt{2}}{2}$G
當(dāng)θ為120°時(shí)，F(xiàn)=G，
當(dāng)θ越大時(shí)，則F越大；故ABD錯(cuò)誤，C正確；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題要根據(jù)對(duì)稱性得出兩人對(duì)水桶的拉力大小相等，再由豎直方向力平衡即可求出小娟、小明的手臂受到的拉力大小與重力的關(guān)系，是解題的關(guān)鍵．