题目内容
【题目】如图所示,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小滑轮O,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.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,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是:( )
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A. 物块B受到的摩擦力一直减小
B. 地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C. 小球A向下运动过程中,B沿斜面向上滑动
D. 小球A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒
【答案】B
【解析】
小球A摆下过程,只有重力做功,机械能守恒,有mgL=
mv2,在最低点,有F-mg=m
,解得F=3mg。再对物体B受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,重力的下滑分量为Fx=(4m)gsin30°=2mg,故静摩擦力先减小,当拉力大于2mg后反向变大。故A错误。对物体B和斜面体整体受力分析,由于A球向左下方拉物体B和斜面体整体,故一定受到地面对其向右的静摩擦力。故B正确。小球下摆过程中,拉力F由零逐渐变大到大于重力G;当F<mgsin30°时,物块B受到的静摩擦力沿斜面向上且不断变小;当F=mgsin30°时,物块B受到的静摩擦力为零;当F>mgsin30°时,物块B受到的静摩擦力沿斜面向下且不断变大;小球A向下运动过程中,B不滑动,故C错误;小球A摆下过程,只有重力做功,机械能守恒。也可以是A、B系统的机械能守恒,故D错误。故选B。
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