Question

如圖所示，光滑細桿豎直固定在天花板上，定滑輪A、B關于桿對稱，輕質圓環C套在細桿上，通過細線分別與質量為、（）的物塊相連．現將圓環C在豎直向下的外力F作用下緩慢向下移動，滑輪與轉軸間的摩擦忽略不計．則在移動過程中（           ）

A．外力F保持不變
B．桿對環C的作用力不斷增大
C．桿對環C的作用力與外力F合力不斷增大
D．桿對環C的作用力與外力F合力的方向保持不變

Answer 1

C

試題分析：A、B設繩子與水平方向的夾角為，左側繩子的拉力大小為，右側繩子的拉力大小為，則根據正交分解得：豎直方向有，而，，則，隨著圓環向下移動，增大，增大，則增大；水平方向有桿對圓環的作用，增大，減小，則減小．故選項A、B均錯誤。圓環受到外力、桿對圓環的作用和兩繩的拉力，由平衡條件得知，桿對環C的作用力與外力F合力等于兩繩拉力的合力，而兩繩拉力大小不變，夾角減小，其合力增大，則得桿對環C的作用力與外力F合力增大．故C正確．兩繩拉力大小不變，夾角在變化，它們的合力方向在改變，故桿對環C的作用力與外力F合力的方向是變化的．故D錯誤．故選C。