Question

如图所示，在一根水平的粗糙的直横梁上，套有两个质量均为m的铁环，两铁环系有等长的细绳，共同拴着质量为M的小球，两铁环与小球均保持静止，现使两铁环间距离增大少许，系统仍保持静止，则水平横梁对铁环的支持力FN和摩擦力f 将（ ）

A.FN增大，f不变 B.FN增大，f增大

C.FN不变，f不变 D.FN不变，f增大

Answer 1

D

【解析】

试题分析：以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，分析受力情况，判断横梁对铁环的支持力FN的变化情况．隔离任一小环研究，分析受力情况，判断摩擦力f的变化情况．

【解析】
以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力FN和摩擦力f，力图如图1所示．根据平衡条件得：2FN=（M+2m）g，得到

FN=，可见，水平横梁对铁环的支持力FN不变．

以左侧环为研究对象，力图如图2所示．

竖直方向：FN=Fsinα+mg ①

水平方向：Fcosα=f ②

由①分析可知FN，mg不变，α减小，则F增大．

由②分析cosα增大，F增大，则f增大．

故选D