题目内容
如图,倾斜固定直杆与水平方向成60°角,直杆上套有一个圆环,圆环通过一根细线与一只小球相连接.当圆环沿直杆下滑时,小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30°角.下列说法中正确的是( )

| A.圆环不一定加速下滑 |
| B.圆环可能匀速下滑 |
| C.若已知小球质量,可以求得细线的张力大小 |
| D.圆环与杆之间一定存在摩擦,若已知圆环和小球质量,即可求得圆环与杆之间的摩擦力大小 |
A、B、小球受力如图所示:

由牛顿第二定律得:mgsin30°=ma,a=5m/s2,
环与小球相对静止,它们的运动状态相同,小球加速向下运动,则环也加速下滑,故AB错误;
C、D、假设圆环与杆之间没有摩擦力,以圆环与小球组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
m′gsin60°=m′a′,解得a′=5
m/s2>a,则假设错误,圆环与杆间存在摩擦力;对小球和环分别受力分析后,根据牛顿第二定律列式,可以求解出摩擦力大小;故C错误,D正确;
故选D.
由牛顿第二定律得:mgsin30°=ma,a=5m/s2,
环与小球相对静止,它们的运动状态相同,小球加速向下运动,则环也加速下滑,故AB错误;
C、D、假设圆环与杆之间没有摩擦力,以圆环与小球组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
m′gsin60°=m′a′,解得a′=5
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故选D.
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