共点力的平衡+整体隔离+动态分析
共点力平衡应用-隔离法、整体法解析

由平衡条件可得:
Fcosθ-f=0 Fsinθ+N-(M+m)g=0
∴ f=Fcos θ N=(M+m)g-Fsinθ
例3、如图所示,质量为m的木块静止在倾角为θ的直角 三角形的劈形木块上,劈形木块静止在粗糙的水平面上, 劈形木块与水平面间的静摩擦力大小是( ) (A)mgsin2θ (B)mgcos2θ (C)mgsinθcosθ (D)零
而处于静止状态,此时人对平台的压力大小为 。若
增加平台重力而仍要保持平衡,则平台的最大重力
为。
T
平台与人整体: 4T=G人+G台
T
2T
T=( G人+G台)/4=(600+400)/4N=250N
个体人:T+N=G人
GT人+N G台当 台间平的台弹重N=力力减增G人加小-时,T当,=弹绳60的力0-拉N2减力50小增N为=加零3,5时0则N,人拉与力平T 有max,为Tmax=G人=600N,
在“连接体运动”的问题中,比较常见的连接方式有:
①用细绳将两个物体连接,物体间的相互作用是通过 细绳的“张力”体现的。
②两个物体通过互相接触挤压连接在一起,它们间的 相互作用力是“弹力”、“摩擦力”连接在一起。
例1
隔离法
A
F
F=3N GA=GB=10N
B
1、地面对B有摩擦力吗?如果有是多大?
NBA=10N
3.如图,质量m=5 kg的木块置于倾角=37、质量M=10 kg的粗糙斜面上,用一平行于斜面、大小为50 N的力F推 物体,使木块静止在斜面上,求地面对斜面的支持力和静 摩擦力。
m F
M
FN=(M+m)g-Fsin370=120N Ff=Fcos370=40N
物理学高一共点力平衡与动态分析问题与解答

物理学高一共点力平衡与动态分析问题与解答引言本文档旨在探讨高一物理学中的共点力平衡与动态分析问题,并提供相应的解答。
共点力平衡是指多个力作用在一个物体上,使得该物体保持静止的状态。
动态分析问题则涉及到物体在运动中所受到的力和相应的运动规律。
通过解答这些问题,我们可以更好地理解力学的基本概念和原理。
共点力平衡问题与解答问题1: 一个悬挂在天花板上的物体,如何确定它的平衡条件?解答:当物体处于平衡状态时,合力和合力矩都必须为零。
合力为零意味着所有作用在物体上的力的矢量和为零。
合力矩为零则意味着物体在任意一点的合力矩为零。
因此,我们可以通过分析所有作用在物体上的力及其对物体的力臂,来确定物体的平衡条件。
问题2: 如何计算一个物体的重力和支持力?解答:物体的重力可以通过质量乘以重力加速度来计算,即 F = m × g,其中 F 为重力,m 为物体的质量,g 为重力加速度(通常取9.8m/s^2)。
支持力则与重力相等且方向相反,以保持物体的平衡。
动态分析问题与解答问题3: 物体的加速度如何与作用在它上面的力相关?解答:根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在它上面的合力成正比,且与物体的质量成反比。
具体而言,加速度 a 可以通过 F = m× a 计算,其中 F 为作用在物体上的合力,m 为物体的质量。
问题4: 如何计算物体的摩擦力?解答:物体的摩擦力可以通过摩擦系数和法向力的乘积来计算,即F_friction = μ × F_normal,其中 F_friction 为摩擦力,μ 为摩擦系数,F_normal 为物体所受的法向力。
结论本文档讨论了高一物理学中的共点力平衡与动态分析问题,并给出了相应的解答。
通过理解和应用这些基本概念和原理,我们能够更好地分析物体的平衡和运动情况。
希望这份文档对您的研究和理解有所帮助。
共点力平衡整体法隔离法

在面对不平衡的情况时,积极采用共点力平衡整体法隔离法,以达到更好的综合效果。
财务平衡
通过共点力平衡整体法和隔离法, 团队在协调工作和实现共同目标 方面取得了巨大成功。
某公司运用共点力平衡整体法隔 离法的原则来管理财务,实现了 收支平衡和长期可持续的经营。
生活平衡
个人通过共点力平衡整体法隔离 法的理念,成功实现工作与生活 的平衡,获得了更高的生活质量。
结论和推荐建议
结论
共点力平衡整体法隔离法是实现平衡的有效工具,可应用于各个领域。
共点力平衡整体法隔离法
欢迎来到我的演示文稿!在这里,我将与您分享共点力平衡整体法隔离法的 相关知识。让我们一起探索这个引人入胜的主题吧!
共点力平衡的定义
共点力平衡是指通过调整不同方面的力量,使它们在一个点上达到平衡。这 有助于优化系统的运行和功能。
平衡核心思想
1 综合性
平衡的要义是综合考虑各个因素,以达到整体效益的最大化。
隔离法的介绍
隔离法是一种通过将不同的力量或因素分离开来实现平衡的方法。它可以帮助减少相互干扰和冲突。
隔离法的优点和缺点
优点
• 减少冲突和干扰 • 提高系统的稳定性 • 简化问题的解决过程
缺点
• 可能导致信息传递的困难 • 某些方面可能被忽视 • 增加复杂性和成本
共点力平衡整体法隔离法的案例
团队合作
2 协调性
平衡需要各个因素之间的协同需要不断调整和优化以适应变化的环境。
整体法的实现步骤
1
制定计划
2
基于分析结果,制定解决不平衡问题的
详细计划和策略。
3
分析与识别
识别系统中存在的不平衡因素,并进行 准确的分析和评估。
秘籍02 共点力的静态平衡、动态平衡、临界和极值问题、整体法和隔离法-24年高考物理抢分秘籍(学生版

秘籍02共点力的静态平衡、动态平衡、临界和极值问题、整体法和隔离法一、共点力的平衡1.平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
【注意】“静止”和“v=0”的区别和联系当v=0时:①a=0时,静止,处于平衡状态②a≠0时,不静止,处于非平衡状态,如自由落体初始时刻2.共点力平衡的条件(1)条件:在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。
(2)公式:F合=03.三个结论:①二力平衡:二力等大、反向,是一对平衡力;②三力平衡:任两个力的合力与第三个力等大、反向;③多力平衡:任一力与其他所有力的合力等大、反向。
二、静态平衡与动态平衡的处理方法1.静态平衡与动态平衡静态平衡v=0,a=0;静止与速度v=0不是一回事。
物体保持静止状态,说明v=0,a=0,两者同时成立。
若仅是v=0,a≠0,如自由下落开始时刻的物体,并非处于平衡状态。
动态平衡v≠0,a=0。
瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态,如竖直上抛最高点。
只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态。
物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
2.静态平衡的分析思路和解决方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反。
分解法物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件。
正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用而平衡,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件。
力的三角形法对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力。
3.动态平衡的分析思路和解决方法方法内容解析法对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出已知力与未知力的函数式,进而判断各个力的变化情况图解法①分析物体的受力及特点;②利用平行四边形定则,作出矢量四边形;③根据矢量四边形边长大小作出定性分析;相似三角形法①分析物体的受力及特点;②利用平行四边形定则,作三力矢量三角形;③根据矢量三角形和几何三角形相似作定性分析;拉密定理法①分析物体的受力及特点;②利用平行四边形定则,作三力矢量三角形;③利用正弦或拉密定理作定性分析;三、共点力平衡中的临界极值问题1.临界或极值条件的标志有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点。
高二物理《受力分析共点力的平衡》知识点总结

高二物理《受力分析共点力的平衡》知识点总结
一、受力分析整体法与隔离法的应用
1. 受力分析的基本思路
2.受力分析的常用方法
(1)整体法;(2)隔离法;(3)假设法.
二、动态平衡问题
1. 共点力的平衡
(1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,称为平衡状态;
(2)平衡条件:物体所受合力为零,即F合=0,若采用正交分解法求平衡问题,则平衡条件是F x合=0,F y合=0;
(3)常用推论:
①二力平衡:二力等大反向;
②三力平衡:任意两个力的合力与第三个力等大反向;
③多力平衡:其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向。
2.动态平衡:物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡。
3.动态平衡问题的分析方法。
共点力作用下物体的平衡及动态平衡问题分析

专题:共点力作用下物体的平衡及动态平衡问题分析◎ 知识梳理1.共点力的判别:同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力。
这里要注意的是“同时作用”和“同一物体”两个条件,而“力的作用线交于一点”和“同一作用点”含义不同。
当物体可视为质点时,作用在该物体上的外力均可视为共点力:力的作用线的交点既可以在物体内部,也可以在物体外部。
,2.平衡状态:对质点是指静止状态或匀速直线运动状态,对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。
(1)二力平衡时,两个力必等大、反向、共线;(2)三力平衡时,若是非平行力,则三力作用线必交于一点,三力的矢量图必为一闭合三角形;(3)多个力共同作用处于平衡状态时,这些力在任一方向上的合力必为零;(4)多个力作用平衡时,其中任一力必与其它力的合力是平衡力;(5)若物体有加速度,则在垂直加速度的方向上的合力为零。
3.平衡力与作用力、反作用力共同点:一对平衡力和一对作用力反作用力都是大小相等、方向相反,作用在一条直线上的两个力。
【注意】①一个力可以没有平衡力,但一个力必有其反作用力。
②作用力和反作用力同时产生、同时消失;对于一对平衡力,其中一个力存在与否并不一定影响另一个力的存在。
4.正交分解法解平衡问题正交分解法是解共点力平衡问题的基本方法,其优点是不受物体所受外力多少的限制。
解题依据是根据平衡条件,将各力分解到相互垂直的两个方向上。
正交分解方向的确定:原则上可随意选取互相垂直的两个方向;但是,为解题方便通常的做法是:①使所选取的方向上有较多的力;②选取运动方向和与其相垂直的方向为正交分解的两个方向。
在直线运动中,运动方向上可以根据牛顿运动定律列方程,与其相垂直的方向上受力平衡,可根据平衡条件列方程。
③使未知的力特别是不需要的未知力落在所选取的方向上,从而可以方便快捷地求解。
解题步骤为:选取研究对象一受力分析一建立直角坐标系一找角、分解力一列方程一求解。
◎ 例题评析【例9】如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。
高中物理整体法和隔离法

1. 物体的受力分析(隔离法与整体法)2. 共点力作用下的物体的平衡【要点扫描】一、物体的受力分析(隔离法与整体法)(一)物体受力分析方法把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分析。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)2、受力分析的几个步骤.①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析。
所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多;对于较复杂的问题,由于物体系各部分相互制约,有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理。
②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用。
凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点。
③审查研究对象的运动状态:是平衡状态还是加速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断。
④根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来。
3、受力分析的三个判断依据:①从力的概念判断,寻找施力物体;②从力的性质判断,寻找产生原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。
(二)隔离法与整体法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
共点力平衡--动态分析

共点力作用下物体的平衡一.动态平衡类问题的分析方法【例1】 重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。
若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化?解:由于挡板是缓慢转动的,可以认为每个时刻小球都处于静止状态,因此所受合力为零。
应用三角形定则,G 、F 1、F 2三个矢量应组成封闭三角形,其中G 的大小、方向始终保持不变;F 1的方向不变;F 2的起点在G 的终点处,而终点必须在F 1所在的直线上,由作图可知,挡板逆时针转动90°过程,F 2矢F 2量也逆时针转动90°,因此F 1逐渐变小,F 2先变小后变大。
(当⊥F 1,即挡板与斜面垂直时,F 2最小)点评:力的图解法是解决动态平衡类问题的常用分析方法。
这种方法的优点是形象直观。
公式法:【例2】如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N l ,球对木板的压力大小为N 2。
以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦,在此过程中 A .N 1始终减小,N 2始终增大 B . N 1始终减小,N 2始终减小 C . N 1先增大后减小,N 2始终减小 D . N 1先增大后减小,N 2先减小后增大 答案:B以小球为研究对象,分析受力情况:重力G 、墙面的支持力N1′和木板的支持力N2′.根据牛顿第三定律得知,N1=N1′,N2=N2′. 根据平衡条件得:N1′=Gcot θ, N2′= G sin θ将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中,θ增大,cot θ减小,sin θ增大,则N1′和N2′都始终减小,故N1和N2都始终减小. 故选B二、针对训练:F 1F 2F 2F 11.(11海淀期中)海淀某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。
将弹簧测力计A 挂于固定点P ,下端用细线挂一重物M 。
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共点力的平衡+整体隔离+动态分析
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共点力的平衡
正交分解法的应用
用正交分解法求多个力的合力的基本思路是:
1. 对研究对象进行受力分析。
2. 建立直角坐标系,再把不在轴上的所有的力沿两个坐标轴方向垂直分解。
3.根据两个坐标轴方向列状态方程,解出未知量。
【例题】在水平路面上用绳子拉一个重力为G=200 N的木箱,绳子与水平路面的夹角θ=30°,如图所示.木箱与路面间的动摩擦因数μ=0.10,要使木箱能在水平路面上匀速移动,则绳上所加拉力F应为多大?
思考:若F方向斜向下30度呢?
【变式训练1】质量为m的木块放在木板上,当木板与水平方向夹角为37︒时,木块恰能沿木板匀速下滑,木块与木板间的动摩擦因数多大?思考:若要使这个物体沿斜面向上匀速运动,动摩擦因数为μ,所需要施加的水平方向外力为多少? 【变式训练2】在倾角α=︒
30斜面上有一块竖直放置的档板,在档板和斜面之间放有一个重为G的光滑圆球,如图甲,试求这个球对斜面的压力和对档板的压力。
思考:若挡板与斜面垂直呢?
【变式训练3】如图所示,电灯的重力G N
=10,AO绳与顶板间的夹角为45︒,BO绳水平,则AO绳所受的拉力F1是多少?BO绳所受的拉力F2是多少?
1.请根据实际情况画出重力的分解图,并求解各个分力,已知物体重力为G ,夹角为θ。
2.如图所示,重物的质量为m,细绳AO和BO的A、B端是固定的,平衡时AO水平,BO与水平面的夹角为θ,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是( )
A.F1=mg cosθﻩﻩ B.F1=mg cotθ
C.F2=mg sinθﻩﻩD.F2=mg/sinθ
3.放在斜面上的物体,所受重力G可以分解为使物体沿斜面向下滑的分力F1
和使物体压紧斜面的分力F2,当斜面倾角增大时()
A.F1和F2都增大ﻩﻩB.F1和F2都减小
C.F1增大,F2减小D.F1减小,F2增大
4.如右图所示,一个半径为r,重为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在
竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F和球对墙壁压力FN的大小分别是()
A.G,错误!ﻩﻩ
B.2G,G
C.\r(3)G,错误! D.错误!,错误!
5.将质量为m的长方形木块放在水平桌面上,用与水平方向成α角的斜向右上方的力F拉木块,如右图所示,则( )
A.力F的水平分力为F cosα,等于木块受的摩擦力
B.力F的竖直分力为F sinα,它使物体m对桌面的压力比mg小
C.力F的竖直分力为F sinα,它不影响物体对桌面的压力D.力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上
6.已知竖直平面内有一个大小为10N的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30°,与y轴正方向之间的夹角为60°,现将它分解到x轴和y轴方向上,则()
A.F x=5N,Fy=5N ﻩB.F x=53N,F y=5N
C.F x=5N,Fy=5错误!Nﻩﻩ
D.F x=10N,F y=10N
7.如图所示,在三角形支架B点用一细绳悬挂一个重为150N的重物G.已知AB∶BC∶AC=5∶4∶3,求横梁BC和斜梁AB所受的力.
8.一个人要拉动一辆汽车是很困难的,如果按照下图所示的那样,先用结实的绳子把汽车和大树连起来,并尽量把绳子拉紧拴牢,然后在绳子中间沿垂直于绳子的方向用力F拉,那么就可以将汽车拉动.下列对此现象的分析中,正确的是( )
A.汽车所受绳子的拉力等于F
B.汽车所受绳子的拉力大于树所受绳子的拉力
C.汽车和树受到绳子的拉力远大于F
D.汽车和树受到绳子的拉力等于F
9.如图所示,两根轻绳AO与BO所能承受的最大拉力大小相同,轻绳长度AO<BO,若把所吊电灯的重力逐渐增大,则()
A.AO绳先被拉断B.BO绳先被拉断
C.AO绳和BO绳同时被拉断 D.条件不足,无法判断
整体法隔离法解决平衡问题
θ
θ
θ
θ
1、隔离法:将系统中的某一物体做为研究对象。
2、整体法:将整个系统看做一个整体作为研究对象。
说明:(1)只有当系统内各物体具有相同的运动状态时(即都平衡或者都有相同的加速度),才能看做一个整体。
(2)对整体受力分析时,只分析系统所受外力,不分析体统内力
例1、如图所示,向右的水平恒力F作用在物体B上,AB均静止不动,则地面对B的摩擦力为多少?
思考:若F作用在A上,结果如何?
例2:滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾角θ滑块的质量为m,斜面的质量为M,求地面对斜面的支持力和摩擦力的大小。
思考:若滑块沿斜面匀速下滑,斜面静止不动,情况如何呢?
例3:如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的两块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少?
变式:如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则第二块砖对第三块砖的摩擦力为多少?
例4:如图,人的质量是m,木板的质量为M,木板与地面间的动摩擦因数为μ,在人的拉力作用下,人与木板一起向右做匀速运动,求木板对人的摩擦力多大?
变式:如图所示,人的质量为60kg,木板A的质量为30kg,滑轮及绳的质量不计,一切摩擦不计,若人通过绳子拉住木板不动,则人的拉力的大小及人对木板的压力为多少?
【课后练习】
4
1 2 3 F
F
A
B F
1 2
F F
v
1.如图,A、B、C三个物体叠放在一起,同时有F=1N的两个水平力分别作用于A,B两物体上,A,B,C三个物体仍处于平衡状态则
(A)A物体对B物体的摩擦力为1Nﻩ
(B)地面对
A物体的摩擦力为零
(C)B物体对C物体的摩擦力为零ﻩ
(D)C物体对B物体的摩擦力为1N
2.如图2-24(a)所示,A、B质量分别为m A和m B,叠放在倾角为θ的斜面上以相同的速度匀速下滑,则()
(A)AB间无摩擦力作用
(B)B受到的滑动摩擦力大小为(mA+mB)gsinθ
(C)B受到的静摩擦力大小为mAgsinθ
(D)取下A物体后,B物体仍能匀速下滑
3、一个底面粗糙的质量为M的三角劈放在水平面上,三角劈的斜面光滑且与水平面成︒
30角。
用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,将小球放在斜面上,轻绳与竖直面的夹角为︒
30,如下图所示。
求当三角劈静止时绳子的张力T是多少?若地面对三角劈的最大静摩擦力等于地面对三角劈的支持力的k倍,为使整个系统静止,k值不能小于多少? 4.如图1所示,质量为m=2kg的物体,置于质量为M=10kg的斜面体上,现用一平行于斜面的力F=20N推物体,使物体向上匀速运动,斜面体的倾角,始终保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力(取)
C B A F
F
动态平衡问题
1.如图所示,小船用绳索拉向岸边,设船在水中运动时所受水的阻力不变,那么小船在匀速靠岸过程中,下面说法哪些是正确的()
A.绳子的拉力F不断增大
B.绳子的拉力F不变
C.船所受的浮力不断减小
D. 船所受的浮力不断增大
2.三根细线AO、BO、CO系一重物质量为m如图所示。
当A点缓慢上移,且保持O点不动,三根绳上的张力如何变化?如果只有B点缓慢向右移动,且保持O点不动,三根绳上的张力又如何变化?
3.如图所示,一个重力G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。
今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化?β多大时,挡板所受压力最小?
4.半圆形支架BAD,两细绳OA和OB结于圆心O,下悬挂重为G的物体,使O点位置固定不动,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中,如图所
示,分析OA绳OB绳所受的力大小如何变化。
5.半径为R的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B的距离为h,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是( )
A、N变大,T变小
B、N变小,T变大
C、N变小,T先变小后变大
D、N不变,T变小。