题目内容

18.如图所示,倾角为30°的斜面体静止在粗糙的水平地面上,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定滑轮O(不计滑轮的摩擦),A的质量为m,B的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰好处于水平伸直状态(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B和斜面体都始终静止不动.则在绳子到达竖直位置之前,下列说法正确的是(  )
A.小球A所受重力的功率先增大后减小
B.物块B受到的摩擦力先减小后增大
C.若适当增加OA段绳子的长度,物块可能发生运动
D.地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右

分析 小物体B一直保持静止,小球A摆下过程,只有重力做功,机械能守恒,细线的拉力从零增加到最大,再对物体B受力分析,根据平衡条件判断静摩擦力的变化情况.

解答 解:A、小球初速度为0,初状态重力功率为0,最低点重力与初度方向垂直,重力功率为0,而中间过程重力功率不为0,所以A所受重力的功率先增大后减小,故A正确;
BC、小球A摆下过程,只有重力做功,机械能守恒,有mgL=$\frac{1}{2}$mv2,在最低点,有F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,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,当拉力大于2mg后反向增大,当绳子的拉力达到3mg时,向下的摩擦力达到最大,为mg,小于2mg,可知B物体能始终保持静止,所以A的机械能不变.故B正确,C错误;
D、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D正确.
故选:ABD.

点评 本题关键是先根据机械能守恒求出小球A最低点速度,再根据向心力公式得出球对细线的拉力,最后对滑块B受力分析后根据共点力平衡条件判断静摩擦力变化情况;同时要注意研究对象的灵活选择.

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