轻绳一端系一质量为m的物体A,另一端系住一个套在粗糙竖直杆MN上的圆环.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,但圆环仍保护在原来位置不动.则在这

问题描述:

轻绳一端系一质量为m的物体A,另一端系住一个套在粗糙竖直杆MN上的圆环.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,但圆环仍保护在原来位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2以及水平拉力F的变化情况是(  )
A. F保持不变,F1保持不变
B. F逐渐减小,F2逐渐减小
C. F1逐渐减小,F2保持不变
D. F1保持减小,F2逐渐减小

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B.