Question

【题目】如图所示，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，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮O(不计滑轮的摩擦)，A的质量为m，B的质量为4m，开始时，用手托住A，使OA段绳恰好处于水平伸直状态(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受到的摩擦力方向一直沿着斜面向上

B. 物块B受到的摩擦力大小可能不变

C. 地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右

D. 地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向左

Answer 1

【答案】C

【解析】

小球A下摆过程中机械能守恒，下摆的速度越来越大，绳子的拉力越来越大，到达最低点绳子的拉力达最大，分析得到，机械能守恒和牛顿第二定律得小球A对绳的拉力，即物块B受到绳子沿斜面向上的拉力为3mg，而B的重力沿斜面向下的分力为2mg，所以，斜面对B的静摩擦力沿斜面向下为mg，而物块B在小球A还没有下摆时受到斜面的静摩擦力沿斜面向上为2mg，因此，物块B受到的摩擦力先减小后增大；在分析地面对斜面的摩擦力时，把物块B与斜面看做一整体分析，小球A下摆过程中绳子对整体由水平向左的一分力，而整体静止不动，因此，地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右。

AB、下摆到竖直位置之前，机械能守恒，有，在最低点，根据牛顿第二定律有，解得F＝3mg；对B受力分析，未释放A时，由平衡条件得B所受的静摩擦力，方向沿斜面向上，在A到达最低点的瞬间，有，方向沿斜面向下，故A、B错误；

CD、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C正确，D错误；

故选C。