Question

如圖，傾斜固定直桿與水平方向成60°角，直桿上套有一個(gè)圓環(huán)，圓環(huán)通過一根細(xì)線與一只小球相連接．當(dāng)圓環(huán)沿直桿下滑時(shí)，小球與圓環(huán)保持相對靜止，細(xì)線伸直，且與豎直方向成30°角．下列說法中正確的是（ ）

A．圓環(huán)不一定加速下滑
B．圓環(huán)可能勻速下滑
C．圓環(huán)與桿之間一定沒有摩擦
D．圓環(huán)與桿之間一定存在摩擦

Answer 1

【答案】分析：球與環(huán)保持相對靜止，它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，對球受力分析，由牛頓第二定律求出加速度，然后對環(huán)進(jìn)行受力分析，判斷環(huán)與桿之間是否存在摩擦．
解答：解：A、小球受力如圖所示，小球受豎直向下的重力G、與豎直方向夾30°角斜向上的繩子的拉力T作用，兩個(gè)力不在同一直線上，不是一對平衡力，則小球所受合力不為零，合力平行于桿向下，小球平行于桿向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，小球與環(huán)相對靜止，它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，小球加速向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)也加速下滑，故AB錯(cuò)誤；
C、假設(shè)圓環(huán)與桿之間沒有摩擦力，以圓環(huán)與小球組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得：m′gsin60°=m′a′，解得a′=5m/s²，則細(xì)線伸與豎直方向夾角不是30°，假設(shè)錯(cuò)誤，圓環(huán)與桿間存在摩擦力，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選D．
點(diǎn)評：巧妙選擇研究對象，對物體正確受力分析、應(yīng)用牛頓第二定律即可正確解題．