Question

【題目】如圖所示,傾角=30°的斜面體A靜止在水平地面上,一根輕繩跨過斜面體頂端的小滑輪,繩兩端系有質量均為m的小物塊a,b,整個裝置處于靜止狀態。現給物塊b施加一個水平向右的力F,使b緩慢移動直到輕繩與豎直方向成30°角(不計繩與滑輪間的摩擦),對此過程說法正確的是()

A. 水平拉力F保持不變 B. b受到繩的拉力先增大后減小

C. 小物塊a受到的摩擦力先減小再增大 D. 水平地面對斜面體A的靜摩擦力不斷增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

b受力平衡，對b受力分析，畫出受力分析圖，根據平行四邊形定則分析F和繩子拉力的變化，再對a受力分析，求出a受到摩擦力的表達式，再分析其變化情況即可。

b受力平衡，對b受力分析，如圖所示：

設繩與豎直方向的夾角為α，b緩慢離開直到與豎直方向成30°的過程中，α變大，根據平行四邊形定則可知，T逐漸增大，F逐漸增大，故AB錯誤；對a受力分析，如圖所示：

剛開始T=mg，a處于靜止狀態，則f=T-mgsin30°=mg，方向向下，T增大時，f增大，故C錯誤；以整體為研究對象，水平地面對斜面體A的靜摩擦力與F等大反向，故水平地面對斜面體A始終有水平向左的靜摩擦力且逐漸變大，故D正確。故選D。