Question

【題目】輕繩一端系在質量為m的物塊A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環上．現用水平力F拉住繩子上一點O，使物塊A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環仍保持在原來位置不動．在這一過程中，環對桿的摩擦力F1和環對桿的壓力F2的變化情況是（　　）

A.F1保持不變，F2逐漸增大
B.F1保持不變，F2逐漸減小
C.F1逐漸增大，F2保持不變
D.F1逐漸減小，F2保持不變

Answer 1

【答案】B
【解析】解：以圓環、物體A及輕繩整體為研究對象，分析受力情況，作出力圖如圖1所示． 根據平衡條件得到，

桿對環的摩擦力F1=G，保持不變．

桿對環的彈力F2=F．

再以結點O為研究對象，分析受力情況，作出力圖如圖2所示．

由平衡條件得到

F=mgtanθ

當物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置過程中，θ逐漸減小，則F逐漸減小，F2逐漸減小．所以F1保持不變，F2逐漸減小．

故答案為：B．

本題的解題前提是受力分析，方法實現整體而后隔離，以圓環、物體A及輕繩整體為研究對象，分析受力桿對環的摩擦力F1=G，保持不變．

桿對環的彈力F2=F．再以結點O為研究對象，分析受力，當物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置過程中，θ逐漸減小，則F逐漸減小，F2逐漸減小．所以F1保持不變，F2逐漸減小．