Question

如图所示，光滑细杆竖直固定在天花板上，定滑轮A、B关于杆对称，轻质圆环C套在细杆上，通过细线分别与质量为、（）的物块相连．现将圆环C在竖直向下的外力F作用下缓慢向下移动，滑轮与转轴间的摩擦忽略不计．则在移动过程中（           ）

A．外力F保持不变
B．杆对环C的作用力不断增大
C．杆对环C的作用力与外力F合力不断增大
D．杆对环C的作用力与外力F合力的方向保持不变

Answer 1

C

试题分析：A、B设绳子与水平方向的夹角为，左侧绳子的拉力大小为，右侧绳子的拉力大小为，则根据正交分解得：竖直方向有，而，，则，随着圆环向下移动，增大，增大，则增大；水平方向有杆对圆环的作用，增大，减小，则减小．故选项A、B均错误。圆环受到外力、杆对圆环的作用和两绳的拉力，由平衡条件得知，杆对环C的作用力与外力F合力等于两绳拉力的合力，而两绳拉力大小不变，夹角减小，其合力增大，则得杆对环C的作用力与外力F合力增大．故C正确．两绳拉力大小不变，夹角在变化，它们的合力方向在改变，故杆对环C的作用力与外力F合力的方向是变化的．故D错误．故选C。