3.如图所示,两竖直杆顶端M、N位于等高处,将一根不可伸长的轻绳两端分别固定在M、N两点,物体通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时轻绳所成夹角为120°。若保持绳长不变,只适当增加两竖直杆之间的水平距离,此时( )
根据题意可知挂钩处于静止状态,受力平衡,对挂钩受力分析,静止时轻绳两端夹角为120°,由于重物的拉力的方向竖直向下,所以三个力之间的夹角都是120°.根据矢量的合成可知,三个力的大小是相等的.故轻绳的弹力大小为mg,若保持绳长不变,只适当增加两竖直杆之间的水平距离,所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定大于120°,两个分力之间的夹角增大,而合力不变,所以两个分力增大,即轻绳的拉力大于mg.故C正确,ABD错误.
共点力平衡的条件及其应用
对挂钩受力分析,根据平衡条件求出轻绳所成夹角为120°时,绳子拉力与重力的关系,由于绳长保持不变,只适当增加两竖直杆之间的水平距离时,两根绳子之间的夹角一定大于120°,再根据平行四边形定则分析绳子拉力与重力的关系.
本题关键抓住挂钩与动滑轮相似,根据物体的平衡条件,利用对称性及平行四边形法则以及几何知识求解.