Question

【題目】如圖所示，傾角為30°的斜面體固定在水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的定滑輪O(不計滑輪的摩擦)，A的質量為m，B的質量為4m，開始時，用手托住A，使OA段繩恰好處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力)，OB繩平行于斜面，此時B靜止不動，將A由靜止釋放，在其下擺過程中B始終保持靜止．則在繩子到達豎直位置之前，下列說法正確的是(　　)

A. 物塊B受到的摩擦力方向一直沿著斜面向上

B. 物塊B受到的摩擦力大小可能不變

C. 地面對斜面體的摩擦力方向一直水平向右

D. 地面對斜面體的摩擦力方向一直水平向左

Answer 1

【答案】C

【解析】

小球A下擺過程中機械能守恒，下擺的速度越來越大，繩子的拉力越來越大，到達最低點繩子的拉力達最大，分析得到，機械能守恒和牛頓第二定律得小球A對繩的拉力，即物塊B受到繩子沿斜面向上的拉力為3mg，而B的重力沿斜面向下的分力為2mg，所以，斜面對B的靜摩擦力沿斜面向下為mg，而物塊B在小球A還沒有下擺時受到斜面的靜摩擦力沿斜面向上為2mg，因此，物塊B受到的摩擦力先減小后增大；在分析地面對斜面的摩擦力時，把物塊B與斜面看做一整體分析，小球A下擺過程中繩子對整體由水平向左的一分力，而整體靜止不動，因此，地面對斜面體的摩擦力方向一直水平向右。

AB、下擺到豎直位置之前，機械能守恒，有，在最低點，根據(jù)牛頓第二定律有，解得F＝3mg；對B受力分析，未釋放A時，由平衡條件得B所受的靜摩擦力，方向沿斜面向上，在A到達最低點的瞬間，有，方向沿斜面向下，故A、B錯誤；

CD、將A由靜止釋放，在其下擺過程中B始終保持靜止，在繩子到達豎直位置之前，把斜面與物塊B看做整體，繩子始終有拉力，此拉力水平向左有個分力，而整體保持靜止，水平方向受力平衡，因此，地面對斜面體的摩擦力方向一直水平向右，故C正確，D錯誤；

故選C。