题目内容

如图所示,轻绳一端系在质量为的物块A上,另一端系在圆环上,环套在粗糙竖直杆MN上.现用方向始终水平的力F拉住绳子上一点O,使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动,在这一过程中,环对杆的摩擦力Fl和环对杆的压力F2的变化情况是


  1. A.
    Fl保持不变,F2逐渐增大
  2. B.
    Fl保持不变,F2逐渐减小
  3. C.
    F1逐渐增大,F2保持不变
  4. D.
    Fl逐渐减小,F2保持不变
B
分析:以整体为研究对象,分析受力,根据平衡条件判断杆对圆环的摩擦力的变化,再由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1的变化.以结点O为研究对象,分析受力,由平衡条件得出F的变化,再判断圆环对杆的弹力F2的变化.
解答:设圆环B的质量为M.以整体为研究对象,分析受力,如图1,根据平衡条件得
F2=F ①
F1=(M+m)g ②
由②可知,杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变,由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变.
再以结点为研究对象,分析受力,如图2.根据平衡条件得到,F=mgtanθ,当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时,θ减小,则F减小,而F2=F,则F2减小.
故选:B.
点评:本题是动态平衡问题,关键是灵活选择研究对象.力学问题分析受力是基础,要培养分析受力,作出力图的基本功.
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