题目内容
【题目】一质量为m的铁环套在粗糙的水平横杆上，通过细线连接一质量也为m的小球，小球还用一根水平细线拉着且水平细线拉力大小为mg，保持环和小球的位置不变，横杆的位置逐渐按图示方向在纸面内转到竖直位置，在这个过程中环与杆相对静止，则
A. 连接环和小球的细线拉力增大
B. 杆对环的作用力逐渐增大
C. 杆对环弹力的最小值为3mg
D. 杆对环的摩擦力的最大值为2mg
【答案】D
【解析】对球受力分析，受重力和两个拉力，如图所示：
根据平衡条件，有：T1=
mg；T2=mg；杆转动过程中，球受到的三个力方向均不变，重力的大小不变，故其大小也均不变，故连接环和小球的细线拉力不变，故A错误；分析小铁环，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，其中重力和拉力均不变，设其合力为F，随着杆的转动，F与杆的夹角先变大后变小，设为θ，根据平衡条件，静摩擦力等于F的平行杆的分力，为Fcosθ，故静摩擦力先变小后变大；支持力等于F垂直杆的分力，故先变大后变小，最小值为零；杆竖直时，静摩擦力最大，为：f=mg+T1cos45°=2mg；故BC错误，D正确；故选D。
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