题目内容

10.如图所示,A是一质量为M的盒子,B的质量为$\frac{3M}{4}$,用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为α=30°的斜面上,B悬于斜面之外,处于静止状态,现使斜面倾角α逐渐增大,整个系统始终保持静止,则在增大倾角的过程中(  )
A.绳子拉力保持不变B.A对斜面的压力增大
C.A所受的摩擦力先减小后增大D.A所受的摩擦力先增大后减小

分析 先分析物体B,受重力和拉力,根据平衡条件分析细线的拉力;再隔离物体A分析,受重力、拉力支持力和静摩擦力(可能为零),结合共点力平衡条件分析静摩擦力的变化情况和支持力的变化情况,最后根据牛顿第三定律得到压力的变化情况.

解答 解:A、对物体B分析,受重力和拉力,二力平衡,故T=0.75Mg,保持不变,故A正确;
BCD、隔离物体A,受重力、拉力支持力和静摩擦力(可能为零),根据平衡条件,有:
垂直斜面方向:Mgcosα=N,结合牛顿第三定律,压力为Mgcosα,变小,故B错误;
平行斜面方向,重力的下滑分力为Mgsinα,拉力T=0.75Mg,
开始时α=30°,故Mgsin30°=0.5Mg<0.75Mg,故静摩擦力平行斜面向下;
α变大,则下滑分力Mgsinα变大,达到0.75Mg前,静摩擦力一直平行斜面向下,大小变小;
下滑分力等于0.75Mg时,静摩擦力减小到零;
下滑分力大于0.75Mg后,静摩擦力变为平行斜面向上且增加;
故A所受的摩擦力先减小后增大,故C正确,D错误;
故选:AC

点评 本题是动态平衡问题,要根据重力的下滑分力与拉力的大小分析相对趋势方向,根据相对趋势方向分析静摩擦力方向,由平衡条件分析静摩擦力大小变化情况.

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