Question

4．輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動(dòng)．則在這一過程中，環(huán)對(duì)桿的壓力F₁和環(huán)對(duì)桿摩擦力F₂的變化情況是（　　）

• A． F₁逐漸增大，F(xiàn)₂保持不變
• B． F₁逐漸減小，F(xiàn)₂保持不變
• C． F₁保持不變，F(xiàn)₂逐漸減小
• D． F₁保持不變，F(xiàn)₂逐漸增大

Answer 1

分析 以圓環(huán)、物體A及輕繩整體為研究對(duì)象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件分析桿對(duì)環(huán)的摩擦力和彈力，再由牛頓第三定律分析環(huán)對(duì)桿的摩擦力F₂的變化情況．以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，分析F的變化，根據(jù)F與桿對(duì)環(huán)的彈力的關(guān)系，分析桿對(duì)環(huán)的彈力的變化情況．

解答 解：以圓環(huán)、物體A及輕繩整體為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力圖如圖1所示． 根據(jù)平衡條件得到，
桿對(duì)環(huán)的摩擦力F₂=G，保持不變．
桿對(duì)環(huán)的彈力F₁=F．
再以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)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(dāng)物體A從圖中實(shí)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，F(xiàn)₁逐漸減�。�所以F₂保持不變，F(xiàn)₁逐漸減�。�
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題是力平衡中動(dòng)態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵是靈活選擇研究對(duì)象，分析物體的受力情況