题目内容

如图,质量均为m的两个铁块a、b放在水平桌面上,二者用张紧的轻质橡皮绳,通过光滑的定滑轮相连,系统都处于静止状态,若用水平外力将a向左由P缓慢移至M处,b未动;撤掉外力后仍都能保持静止,对a、b进行分析,正确的有( )
A.铁块a在P、M两点位置所受的摩擦力大小都等于b受的摩擦力大小
B.两者对桌面的压力一定都变大
C.水平外力推动a做的功等于橡皮绳增加的势能
D.此过程b受的摩擦力变大,但如果用外力将a继续向左移动下去,b受的摩擦力有可能会突然变小
【答案】分析:本题的关键是分别对物块a和b受力分析,注意物块a向左缓慢移动过程中,a始终处于动态平衡状态,撤去外力F后,物块a受到的摩擦力变为静摩擦力且方向突变为向左,不难先用整体法根据水平方向合力为零判断A错误,再用隔离法根据竖直方向合力为零判断B错误,根据能量守恒定律可知C错误.
解答:解:a在外力F作用下和b的受力分析如图所示,撤去外力F后物块a水平方向摩擦力变为静摩擦力方向向左.
A、把物块a和b看做一整体分析,撤去外力F时水平方向应满足+Tsin45°=+Tsinθ,其中θ是拉a的橡皮条与竖直方向的夹角,显然由于θ逐渐增大,所以物块a、b受到的摩擦力不总相等,故A错误.
B、根据竖直方向的合力为零可得有+Tcosθ=Mg及+Tcos45°=mg可知,由于橡皮筋拉力增大,所以压力应减小,故B错误.
C、根据能量守恒定律可知水平外力推动a做的功等于橡皮筋增加的势能与a与地面系统产生的内能和,故C错误.
D、对物块b分析可知b静止时是静摩擦力,满足=Tsin45°,所以随T的增大而增大;当物块b滑动后是滑动摩擦力,由=,其中逐渐减小,所以又逐渐减小,故D正确.
故选D.

点评:本题的关键是正确受力分析,灵活用整体法和隔离法,注意“缓慢”的含义是动态平衡,特别注意静摩擦力与滑动摩擦力的区别.
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