Question

轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．则在这一过程中，环对杆的摩擦力F₁和环对杆的压力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

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．
【解析】
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． 根据平衡条件得到，
   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．
由平衡条件得到
   F=mgtanθ
当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F逐渐减小，F2逐渐减小．所以F1保持不变，F2逐渐减小．
故选D．