Question

如圖所示，在一根粗糙的水平直桿上套有兩個質量均為m的鐵環，兩鐵環上系著兩根等長細線，共同拴住質量為M的小球，兩鐵環與小球組成的系統處于靜止狀態．現想辦法使得兩鐵環間距離增大稍許而同時仍能保持系統平衡，則水平直桿對鐵環的支持力F_N和摩擦力F_f的可能變化是（　　）

A．F_N不變

B．F_N增大

C．F_f增大

D．F_f不變

Answer 1

分析：以兩個鐵環和小球組成的系統為研究對象，分析受力情況，判斷橫梁對鐵環的支持力N的變化情況．隔離任一小環研究，分析受力情況，判斷摩擦力f的變化情況

解答：解：以兩個鐵環和小球組成的系統為研究對象，豎直方向受到重力和水平橫梁對鐵環的支持力F_N和摩擦力f，力圖如圖1所示．根據平衡條件得：2N=（M+2m）g，
得到N=

1

2

(M+2m)g，可見，水平橫梁對鐵環的支持力N不變．
以左側環為研究對象，力圖如圖2所示．
豎直方向：N=Fsinα+mg ①
水平方向：Fcosα=f ②
由①分析可知N，mg不變，α減小，則F增大．
由②分析cosα增大，F增大，則f增大．
故選：AC

點評：本題是力平衡中動態變化分析的問題，靈活選擇對象，分析受力，作出力圖是關鍵．