如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆上

Question

如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆上，现用水平力F拉绳上一点，使物体静止在图中实线位置。然后改变F的大小，使其缓慢下降至图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F，环对横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是：（ ）
A、F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大
B、F逐渐增大，f逐渐增大，N保持不变
C、F逐渐减小，f逐渐减小，N逐渐增大
D、F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变
答案选D。N为什么不变？
（1）如果把整个系统看成一个整体，那这个整体是否要受到包括重力、拉力F、圆环受到的摩擦力和圆环受到的支持力在内的力？
（2）环对物体有一个拉力，那么这个拉力是不是在不断增大？如果这个力在不断增大的话，反作用力即物体对环的拉力也会增大，那么环对横杆的压力不会随之增大吗？那支持力N不就增大了吗？

Answer 1

是如下图所示吗?如果是；

重物静止， Tsinθ=F；Tcosθ= Mg。当θ<90°减小时，cosθ增大。

因mg一定，所以T减小。又 当θ<90°减小时，sinθ减小。所以 F=Tsinθ减小。

圆环静止时，① f＇=Tsinθ=F。因F减小，所以f＇减小。

环对横杆的摩擦力f 和横杆对圆环的摩擦力f＇是一对作用力和反作用力，故环对横杆的摩力f减小。

② N＇=mg+Tcosθ=mg+Mg，因重物和圆环的质量一定，所以横杆对圆环的支持力N＇不变。

横杆对圆环的支持力N＇和圆环对横杆的压力N是一对作用力和反作用力，所以圆环对横杆的压力N不变。

 

 

 

 

对否，请参考！