Question

如圖所示，光滑細(xì)桿豎直固定在天花板上，定滑輪A、B關(guān)于桿對(duì)稱，輕質(zhì)物塊C套在細(xì)桿上，通過細(xì)線分別與質(zhì)量為M、m（M＞m）的物塊相連．現(xiàn)物塊C在豎直向下的外力F作用下緩慢地向下移動(dòng)，滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦忽略不計(jì)．則在移動(dòng)過程中

1. A.
   外力F逐漸減小
2. B.
   桿對(duì)物塊C的作用力不變
3. C.
   桿對(duì)物塊C的作用力與外力F的合力不斷增大
4. D.
   桿對(duì)物塊C的作用力與外力F的合力保持不變

Answer 1

C
分析：圓環(huán)緩慢向下移動(dòng)，合力為零，兩繩的拉力大小保持不變，運(yùn)用正交分解法，根據(jù)豎直方向力平衡研究F的大小與兩個(gè)物體重力的關(guān)系，再分析F的變化情況．根據(jù)圓環(huán)水平方向力平衡，研究桿對(duì)環(huán)C的作用力如何變化．根據(jù)平衡條件知：桿對(duì)環(huán)C的作用力與外力F合力等于兩繩拉力的合力，分析兩繩拉力如何變化，即可確定此合力如何變化．
解答：A、B設(shè)繩子與水平方向的夾角為α，左側(cè)繩子的拉力大小為T₁，右側(cè)繩子的拉力大小為T₂，則根據(jù)正交分解得：
豎直方向：F=T₁sinα+T₂sinα，而T₁=Mg，T₂=mg，F(xiàn)=（M+m）gsinα，隨著圓環(huán)向下移動(dòng)，α增大，sinα增大，則F增大．
水平方向：桿對(duì)圓環(huán)的作用N=T₁cosα-T₂cosα=（M-m）gcosα，α增大，cosα減小，則N減�。�故AB均錯(cuò)誤．
C、圓環(huán)受到外力F、桿對(duì)圓環(huán)的作用和兩繩的拉力，由平衡條件得知，桿對(duì)環(huán)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(duì)環(huán)C的作用力與外力F合力增大．故C正確．D錯(cuò)誤．
故選C
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是抓住兩繩拉力的大小保持不變，運(yùn)用正交分解法進(jìn)行研究．