Question

【题目】如图所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态，给小球B施加水平力F使其缓慢上升直到小球A刚要滑动。在此过程中

A. 水平力F的大小不变

B. 杆对小球A的支持力不变

C. 杆对小球A的摩擦力先变小后变大

D. 轻绳对小球B的拉力先变大后变小

Answer 1

【答案】C

【解析】

对球受力分析，受拉力F、重力和细线的拉力T，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：

随着θ的增加，拉力F和细线张力T均增加，故AD错误；再对A、B球整体分析，受重力、拉力F、支持力N和静摩擦力f，如图所示：

设杆与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件，在垂直杆方向，有： N=（M+m）gcosθ+Fsinθ，随着F的增加，支持力N增加；在平行杆方向，有：Fcosθ+f=（M+m）gsinθ，故：f=（M+m）gsinθ-Fcosθ，随着F的增加，静摩擦力逐渐减小，当（M+m）gsinθ=Fcosθ时，摩擦力为零，此后静摩擦力反向增加，故B错误，C正确。所以C正确，ABD错误。