题目内容

4.如图所示,一倾角为θ的粗糙斜面放在水平地面上,细绳跨过定滑轮的两边系着两个物体A和B,整个装置处于静止状态.现用一个水平向右的拉力F作用在物体B上,将B缓慢拉起到某一位置,整个过程中A、C均始终保持静止,在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A.水平拉力F不断变小
B.斜面对A的支持力不断减小
C.地面对C的摩擦力保持不变
D.斜面对A的摩擦力可能增大,可能减小

分析 对物体B受力分析,根据图解法分析F的变化和绳子拉力的变化,然后以物体A为研究对象根据平衡条件判断摩擦力的变化.

解答 解:A、缓慢改变绳的方向至θ的过程,OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置,设细线与竖直方向的夹角为θ,对物体受力分析,如图所示:
根据平衡条件,拉力:F=mgtanθ,可见水平拉力F逐渐增大;
绳子的拉力:T=$\frac{mg}{cosθ}$,故绳子的拉力也是逐渐增加;故A错误;
B、物体A受细线的拉力、重力、支持力和静摩擦力(可能为零),根据平衡条件,有:N=mAgcosθ
故支持力不变,故B错误;
C、以斜面和A、B整体为研究对象受力分析,根据平衡条件:斜面受地面的摩擦力与水平方向的拉力等大反向,故摩擦力方向向左,f=F=mgtanθ,是逐渐增大;故C错误;
D、若开始时A受绳子的拉力比较小,则斜面对A的摩擦力可能沿斜面向上,可能向下;绳子的拉力一直增大,则摩擦力可能减少,可能增大;故D正确;
故选:D

点评 本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题,灵活选择研究对象;摩擦力的方向及大小变化尤其为难点.

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