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

D

【解析】

以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得到，杆对环的摩擦力

f=G

保持不变；

杆对环的弹力

FN=F

再以结点O为研究对象，分析受力情况，如图2所示：

设绳与竖直方向夹角为θ，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，FN逐渐减小。据牛顿第三定律可得，F1保持不变，F2逐渐减小。故D项正确，ABC三项错误。