题目内容
如图所示,在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环,两铁环上系着两根等长细线,共同拴住质量为M的小球,两铁环与小球组成的系统处于静止状态.现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡,则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff的可能变化是( )
分析:以两个铁环和小球组成的系统为研究对象,分析受力情况,判断横梁对铁环的支持力N的变化情况.隔离任一小环研究,分析受力情况,判断摩擦力f的变化情况
解答:解:以两个铁环和小球组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力FN和摩擦力f,力图如图1所示.根据平衡条件得:2N=(M+2m)g,
得到N=
(M+2m)g,可见,水平横梁对铁环的支持力N不变.
以左侧环为研究对象,力图如图2所示.
竖直方向:N=Fsinα+mg ①
水平方向:Fcosα=f ②
由①分析可知N,mg不变,α减小,则F增大.
由②分析cosα增大,F增大,则f增大.
故选:AC
得到N=
1 |
2 |
以左侧环为研究对象,力图如图2所示.
竖直方向:N=Fsinα+mg ①
水平方向:Fcosα=f ②
由①分析可知N,mg不变,α减小,则F增大.
由②分析cosα增大,F增大,则f增大.
故选:AC
点评:本题是力平衡中动态变化分析的问题,灵活选择对象,分析受力,作出力图是关键.
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