Question

1．如图所示，轻绳的一端系在质最为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的小圆环上，现用水平力F拉绳子上一点O，使物体A从图中虚线位置缓慢上升到实线位置，此过程中小圆环保持原位置不动，则环与杆之间的摩擦力F₁和弹力F₂的变化情况是（　　）

• A． F₁保持不变，F₂逐渐增大
• B． F₁逐渐增大，F₂保持不变
• C． F₁逐渐减小，F₂保持不变
• D． F₁保持不变，F₂逐渐减小

Answer 1

分析 以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析杆对环的摩擦力和弹力，再由牛顿第三定律分析环对杆的摩擦力F₁的变化情况．以结点O为研究对象，分析F的变化，根据F与杆对环的弹力的关系，分析杆对环的弹力的变化情况．

解答 解：以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示． 根据平衡条件，
杆对环的摩擦力 F₁=G，保持不变．
杆对环的弹力 F₂=F．
再以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图如图2所示．
由平衡条件得：F=mgtanθ
当物体A从图中虚线位置缓慢上升到实线位置过程中，θ逐渐增大，则F逐渐增大，可得F₂逐渐增大．所以F₁保持不变，F₂逐渐增大．故A正确．
故选：A

点评 本题是力平衡中动态变化分析问题，关键是灵活选择研究对象，分析物体的受力情况．