Question

（2013?太原一模）如圖所示，輕繩一端系在質量為打z的物塊A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環B上．現用水平力F拉住繩子上一定點O，使物塊A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環B仍保持在原來位置不動．在這一過程中，下列說法正確的是（　　）

A．水平力F逐漸增大

B．OB部分繩的彈力逐漸增大

C．環對桿的壓力逐漸增大

D．環對桿的摩擦力保持不變

Answer 1

分析：先以整體為研究對象，分析受力，根據平衡條件判斷桿對圓環的摩擦力的變化，再由牛頓第三定律分析圓環對桿摩擦力F₁的變化；再以結點O為研究對象，分析受力，由平衡條件得出拉力F和BO繩子的拉力的變化，最后判斷圓環對桿的彈力F₂的變化．

解答：解：D、設圓環B的質量為M．以整體為研究對象，分析受力，如圖1，根據平衡條件得：
F₂=F          ①
F₁=（M+m）g   ②
由②可知，桿對圓環的摩擦力F₁大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環對桿摩擦力F₁也保持不變，故D正確．
A、C、再以結點為研究對象，分析受力，如圖2．根據平衡條件得到：
F=mgtanθ         ③
T=

mg

cosθ

           ④
由③式，當O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時，θ減小，則F減小，而F₂=F，則F₂減小，故A錯誤，C錯誤．
B、由④式，當O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時，θ減小，則BO繩子的拉力T減小，故B錯誤；
故選：D．

點評：本題是動態平衡問題，關鍵是靈活選擇研究對象．力學問題分析受力是基礎，要培養分析受力，作出力圖的基本功．