Question

10．如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的小滑輪O，傾角為30°的斜面體置于水平地面上．A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m．開始時(shí)，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無拉力），OB繩平行于斜面，此時(shí)B靜止不動(dòng)．將A由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體始終保持靜止，下列判斷中正確的是（　�。�

• A． 物塊B受到的摩擦力先減小后增大
• B． 地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直向左
• C． 小球A所受重力的瞬時(shí)功率先減小后增大
• D． 小球A的機(jī)械能先增大后減小

Answer 1

分析 小物體B一直保持靜止，小球A擺下過程，只有重力做功，機(jī)械能守恒，細(xì)線的拉力從零增加到最大，再對(duì)物體B受力分析，根據(jù)平衡條件判斷靜摩擦力的變化情況．對(duì)B與斜面整體受力分析，判斷地面對(duì)斜面體摩擦力的方向．

解答 解：A、小球A擺下過程，只有重力做功，機(jī)械能守恒，有mgL=$\frac{1}{2}$mv²，在最低點(diǎn)，有F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得F=3mg．再對(duì)物體B受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，重力的下滑分量為F_x=（3m）gsin30°=1.5mg，故靜摩擦力先減小，當(dāng)拉力大于1.5mg后反向變大．故A正確．
B、對(duì)物體B和斜面體整體受力分析，由于A球向左下方拉物體B和斜面體整體，故一定受到地面對(duì)其向右的靜摩擦力．故B錯(cuò)誤．
C、重力的功率P=mgv_y；由于小球在擺動(dòng)過程中，豎直分速度先增大后減小，故小球A受重力的功率先增大后減小，故C錯(cuò)誤；
D、小球A擺下過程，只有重力做功，機(jī)械能守恒．故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是先根據(jù)機(jī)械能守恒求出小球A最低點(diǎn)速度，再根據(jù)向心力公式得出球?qū)��?xì)線的拉力，最后對(duì)滑塊B受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件判斷靜摩擦力變化情況；同時(shí)要注意研究對(duì)象的靈活選擇．