题目内容

如图,OP为粗糙的水平杆,OQ为光滑的竖直杆,质量相同的两个小环a、b,通过细线连接套在杆上,a环在A位置时平衡.当a环移到A'位置时也恰好平衡,在A位置水平杆受到的压力为数学公式,细线的拉力为F1,在A'位置水平杆受到的压力为数学公式,细线的拉力为F2,则下述结论正确的是


  1. A.
    数学公式,F1=F2
  2. B.
    数学公式,F1>F2
  3. C.
    数学公式,F1<F2
  4. D.
    数学公式,F1>F2
B
分析:系统在两个都处于平衡状态,合力都为零.先以b环为研究对象,分析受力情况,由平衡条件分析细线拉力的变化,再以整体为研究对象,分析受力情况,由平衡条件研究水平杆对a环的支持力与总重力的关系,即可判断杆所受的压力大小变化.
解答:先以b环为研究对象,分析受力情况,作出力图如图1所示,则有
F=(θ是细线与竖直方向的夹角)
当a环由A位置移到A'位置时,θ减小,cosθ增大,则F减小,则有F1>F2
再以整体为研究对象,分析受力情况如图2所示,则
得到水平杆对a环的支持力 FN=G,保持不变,则由牛顿第三定律得知,
水平杆受到的压力也保持不变,即有 FN1=FN2
故选B
点评:本题的解题关键是研究对象的选择,当几个物体都处于静止状态时,可能采用整体法进行研究.
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