题目内容
两根光滑直杆(粗细可忽略不计)水平平行放置,一质量为m、半径为r的均匀细圆环套在两根直杆上,两杆之间的距离为r,图6甲所示为立体图,图6乙所示为侧视图.现将两杆沿水平方向缓慢靠近直至两杆接触为止,在此过程中 ( )
A.每根细杆对圆环的弹力均增加 |
B.每根细杆对圆环的最大弹力均为mg |
C.每根细杆对圆环的弹力均不做功 |
D.每根细杆对圆环所做的功均为-mgr |
BD
本题考查物体平衡的动态分析和动能定理.以圆环为研究对象,由于两杆始终处于同一水平面,因此两杆对环的作用力大小始终相等,且它们的合力始终等于环的重力,即合力F是一定值,当两杆水平靠近时,两个弹力与竖直方向的夹角变小,根据三角形边与角的关系可知,两个弹力逐渐变小,A项错误;因此开始时两杆相距r时弹力最大,由几何关系可知,这时FN=F=mg,B项正确;在缓慢移动的过程中,圆环的重心下降r/2,设两个弹力做的功各为W,则根据动能定理,2W+mgr/2=0,则W=-mgr,D项正确.
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