Question

3．如图所示，轻弹簧的一端和物体a用不可伸长的轻绳跨过一光滑的定滑轮连接，轻弹簧另一端固定在地面上，物体a叠放在物体b的右端，物体a和b之间及物体b和地面之间的动摩擦因数均为μ，物体a和b的质量均为m，当物体a相连的轻绳与竖直方向成θ角时物体a恰好能够静止，且弹簧处于伸长状态．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，若此时用力F向右拉动物体b，在物体a从b上掉落之前，下列说法正确的是（　　）

• A． 物体b可能受到5个力
• B． 若要物体b匀速向右运动，则力F等于3μmg
• C． 物体a相对地面的位置不变
• D． 若力F作用在物体a上，且力F足够大，则物体a和物体b可能一起向右运动

Answer 1

分析 A、先对a分析，再结合牛顿第三定律对b分析；
B、对a、b整体受力分析，根据平衡条件列式分析；
C、对物体a受力分析，根据平衡条件分析即可；
D、对b分析，比较a对b的摩擦力大小和地面对b的摩擦力大小即可判断．

解答 解：A、先对a受力分析，受重力、支持力、绳子的拉力和摩擦力；
再隔离b分析，受已知拉力、重力、压力、支持力、a对b的摩擦力、地面对b的摩擦力，共6个力，故A错误；
B、对a、b整体受力分析，受已知拉力、重力、支持力、绳子的拉力和地面的滑动摩擦力，由于绳子的拉力，地面的支持力小于3mg，故滑动摩擦力小于3μmg；
水平方向平衡，故拉力等于地面摩擦力加上绳子拉力的水平分力，故可能等于3μmg，故B正确；
C、没有拉力时，物体a恰好不滑动；
有拉力时，物体a滑动，由于滑动摩擦力等于最大静摩擦力，故物体a受的各个力的大小和方向均不改变，物体a将保持静止，故C正确；
D、若力F作用在物体a上，对b分析，由于a对b的压力小于b对地面的压力，而各个接触面的动摩擦因数相等，故a对b的最大静摩擦力小于地面对b的最大静摩擦力，故物体b保持静止，故D错误；
故选：BC

点评 本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象进行受力分析，根据平衡条件进行分析．
隔离法与整体法：
①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．
②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．
③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用．