Question

高中物理关于动态平衡的选择题

一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示．现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置。则在这一过程中，力F、绳中张力FT和力F与水平方向夹角的变化情况是

A．F保持不变，FT逐渐增大，夹角θ逐渐减小

B．F逐渐增大，FT保持不变，夹角θ逐渐增大

C．F逐渐减小，FT保持不变，夹角θ逐渐减小

D．F保持不变，FT逐渐减小，夹角θ逐渐增大
求详细解答过程

Answer 1

由于这是选择题，所以用排除法处理。
由于是光滑圆环，所以FT，不变。
A）D）FT变化，不满足条件，排除。
再来分析FT：FT在水平方向分力大小等于F在水平方向的分力大小，FT在垂直方向的分力大小等于A的重力与F在垂直方向的合力。
由于物体是做下降移动，在下降过程中，FT与墙面夹角变小，所以，水平方向分力减小，垂直方向分力加大，也就是F水平方向分力减小，垂直方向分力也减小，故：F减小。所以：B）排除，答案选C）

Answer 2

正确答案是C
圆环是套在绳子上的，且物体缓慢下移，处于平衡状态，所以FT一直等于物体的重力，即FT不变；同时研究环O,受力有绳子OM、OA的拉力，均等于FT(不变)，但随着O的下降，OM、OA的夹角变大，两拉力的合力变小，因环O受力平衡，力F与OM的拉力、OA的拉力的合力为0，所以力F变小。

Answer 3

答案 C
（缓慢下降表示这个过程中每一点都受力平衡）
绳子上的张力等于物体A的重力，不会改变
由绳子上的张力不变，环两边绳子的夹角变大，得出两边绳子的合力变小，合力方向向上移，则F变小，方向下移