题目内容

17.如图所示,倾角为θ=30°的斜面C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮(定滑轮通过竖直杆固定)与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,此时B恰好不滑动,A、B、C都处于静止状态,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦,则(  )
A.竖直杆对滑轮的弹力方向竖直向上
B.地面对C的支持力小于B、C重力之和
C.若A、B质量满足一定关系时,C将不受地面摩擦力
D.若剪断细绳,B下滑过程中,要使C不受地面摩擦,则A、B的质量应相等

分析 隔离滑轮受力分析,受三个力而平衡,根据平衡条件判断杆的弹力方向;再BC整体受力分析,则B与C间的弹力和摩擦力将为内力而不需要考虑,根据平衡条件或牛顿第二定律分析.

解答 解:A、对滑轮受力分析,受两边绳子的拉力和杆的拉力,根据平衡条件,杆的拉力在两个绳子拉力的角平分线的反方向上,不是竖直的,故A错误;
BC、以BC组成的整体为研究对象,分析受力,画出力图如图:

根据平衡条件得水平面对C的摩擦力f=Fcosθ,方向一定是水平向左故C错误;
由图得到水平面对C的支持力大小N=GC+GB-Fsinθ<GC+GB,故B正确;
D、若剪断细绳,B下滑过程中,是由静到动,是加速,故加速度平行斜面向下;C物体平衡,合力为零;B物体加速度平行斜面向下,合力平行斜面向下;
故BC正确平行斜面向下;再对整体受力分析,受重力、支持力和向左的静摩擦力,故C一定受向左的静摩擦力,与A、B的质量无关,故D错误;
故选:B

点评 本题关键是根据整体法和隔离法灵活选择研究对象,根据平衡条件列式分析.
隔离法与整体法:
①整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解.在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力.
②隔离法:从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数)进行分析.隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析.
③通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法.有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用.

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