Question

【題目】輕繩一端系在質量為m的物體A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環上。現用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環仍保持在原來位置不動。則在這一過程中，環對桿的摩擦力F1和環對桿的壓力F2的變化情況是（　　）

A.F1保持不變，F2逐漸增大B.F1逐漸增大，F2保持不變

C.F1逐漸減小，F2保持不變D.F1保持不變，F2逐漸減小

Answer 1

【答案】D

【解析】

以圓環、物體A及輕繩整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，根據平衡條件得到，桿對環的摩擦力

f=G

保持不變；

桿對環的彈力

FN=F

再以結點O為研究對象，分析受力情況，如圖2所示：

設繩與豎直方向夾角為θ，由平衡條件得到

F=mgtanθ

當物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置過程中，θ逐漸減小，則F逐漸減小，FN逐漸減小。據牛頓第三定律可得，F1保持不變，F2逐漸減小。故D項正確，ABC三項錯誤。