题目内容
如图所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有( )A.M所受摩擦力大于m所受摩擦力
B.两物块不可能同时相对绸带静止
C.M不可能相对绸带发生滑动
D.m不可能相对斜面向上滑动
【答案】分析:由题,绸带与斜面之间光滑,M>m,则知,M、m和绸带可以一起向左滑动,根据牛顿第二定律,先对整体研究,求出加速度,再对两个物体进行研究,求出两个物体所受的摩擦力大小,再进行判断.
解答:解:A、由于绸带与斜面之间光滑,并且M>m,所以M、m和绸带可以一起向左滑动,设加速度为a,由牛顿第二定律对整体有:
Mgsinα-mgsinα=(M+m)a;
对M有:Mgsinα-FfM=Ma;
对m有:Ffm-mgsinα=ma,
解得:
,①即M所受摩擦力等于m所受摩擦力.故A错误.
B、若斜面的倾角较小时,物块同时轻放在斜面两侧的绸带上时,两物块重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力时,两物块可以同时相对绸带静止.故B错误.
C、由于M>m,由①得,FfM=
<Mgsinα,说明M不可能相对绸带发生滑动.故C正确.
D、由上可知,m可能相对斜面向上滑动.故D错误.
故选C
点评:本题采用整体法和隔离法相结合,求解两个物体所受的摩擦力,是连接体问题中常用的方法.
解答:解:A、由于绸带与斜面之间光滑,并且M>m,所以M、m和绸带可以一起向左滑动,设加速度为a,由牛顿第二定律对整体有:
Mgsinα-mgsinα=(M+m)a;
对M有:Mgsinα-FfM=Ma;
对m有:Ffm-mgsinα=ma,
解得:
B、若斜面的倾角较小时,物块同时轻放在斜面两侧的绸带上时,两物块重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力时,两物块可以同时相对绸带静止.故B错误.
C、由于M>m,由①得,FfM=
D、由上可知,m可能相对斜面向上滑动.故D错误.
故选C
点评:本题采用整体法和隔离法相结合,求解两个物体所受的摩擦力,是连接体问题中常用的方法.
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