题目内容
【题目】如图倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B（均可视为质点），跨过固定于斜面体顶端的滑轮O（可视为质点）,A的质量为m，B的质量为4m，开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止，则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是（ ）
A. 物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上
B. 物块B受到的摩擦力增大
C. 绳子的张力先增大后减小
D. 地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右
【答案】D
【解析】
试题初始情况下由于绳子无拉力，则物块B受到沿斜面向上的静摩擦力，大小为：Ff=4mgsin30°=2mg斜面体在水平方向不存在受地面的摩擦力．小球A下摆过程中，由机械能守恒，到最低点时速度最大，则由机械能守恒定律得：
，又由牛顿第二定律得：
，则小球A对绳的拉力为F=3mg，即物块B受到绳子沿斜面向上的拉力为3mg，此时物块B在平行于斜面方向所受的摩擦力为Ff’=F-4mgsin30°=3mg-2mg=mg，方向沿斜面向下，由此可知物块B受到斜面的摩擦力先是沿斜面向上2mg，后逐渐减少到零，再沿斜面向下逐渐增大到mg，故AB错误．由以上分析知绳子的张力一直增大，小球A摆到低时对绳的拉力最大，故C错误．将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止，在绳子到达竖直位置之前，把斜面与物块B看做整体，绳子始终有拉力，此拉力水平向左有个分力，而整体保持静止，水平方向受力平衡，因此，地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右，故D正确．故选D.
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