Question

輕繩一端系在質量為m的物體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，使物體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。則在這一過程中，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逐漸增大，F2保持不變
C．F1逐漸減小，F2保持不變	D．F1保持不變，F2逐漸減小

Answer 1

D

專題：共點力作用下物體平衡專題．
分析：以圓環、物體A及輕繩整體為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件分析桿對環的摩擦力和彈力，再由牛頓第三定律分析環對桿的摩擦力F₁的變化情況．以結點O為研究對象，分析F的變化，根據F與桿對環的彈力的關系，分析桿對環的彈力的變化情況．
解答：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．
故選D．
點評：本題是力平衡中動態變化分析問題，關鍵是靈活選擇研究對象，分析物體的受力情況．