题目内容
如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为
，将一质量为
的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为
的小球，由静止释放后，小环与小球保持相对静止且以相同的加速度
一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为
，则下列说法正确的是（ ）
A.杆对小环的作用力大于
B.不变，则越大，越小
C.
，与、无关
D.若杆不光滑，可能大于
【答案】
C
【解析】
试题分析：以整体为研究对象，分析受力情况，如图：
由牛顿第二定律得
，得
，
；故A错误。再对小球研究可知，其合力大小为
，等于重力沿杆向下方向的分力，则细线与杆垂直，则由几何知识得，
，与环和小球的质量无关，故B错误、C正确。若杆不光滑；把环和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得：沿斜面方向：
，垂直斜面方向：
，摩擦力：
N，联立可解得：
，设，由几何关系知，此时绳应该和杆垂直，对小球受力分析可知重力沿杆的分力作为合力产生加速度，垂直于杆的分力与绳的拉力相平衡，此时可以求得小球的加速度为
，大于整体的加速度
，故绳的拉力要有一个分力来减小小球重力沿着杆方向的分力，所以绳应该向下倾斜，故
，故D错误。
考点：本题考查了整体法与隔离法的受力分析、力的合成与分解、牛顿第二定律．
练习册系列答案
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