Question

如圖所示，水平面上放置質(zhì)量為M＝50 kg的三角形斜劈，斜面傾角為α＝37⁰，斜面部分光滑，斜劈頂端安裝光滑的定滑輪，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別連接質(zhì)量為m₁＝25 kg和m₂＝7 kg的物塊．當(dāng)m₁由靜止釋放后在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài)．下列說(shuō)法中正確的是

A．三角形斜劈受地面的摩擦力大小為50 N，方向水平向右

B．三角形斜劈受地面的支持力大小為800 N

C．整個(gè)系統(tǒng)處于超重狀態(tài)

D．若斜面部分也粗糙，且m₁、m₂大小未知但已知此時(shí)m₁在斜面上沿斜面向上運(yùn)動(dòng)（三角形斜劈仍保持靜止?fàn)顟B(tài)），則三角形斜劈可能不受地面的摩擦力作用

 

Answer 1

【答案】

ABD

【解析】

試題分析：因，所以m₁沿斜面加速下滑，m₂加速上升，它們加速度大小相等，設(shè)它們加速度大小為a，繩子的拉力為T(mén)，根據(jù)牛頓第二定律得：

   

解得： 

將m₁和斜面看作一個(gè)整體，則整體有沿斜面向下的加速度，該加速度可正交分解為水平方向和豎直方向兩個(gè)分量，則水平方向加速度由斜面受到的向右的摩擦力f提供，豎直向上的加速度由地面支持力、繩子的拉力與重力的合力提供．根據(jù)牛頓第二定律得：

在水平方向上有：  解得： 方向水平向右．

在豎直方向上有：  解得：．故AB正確；因，所以整個(gè)系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；只說(shuō)向上運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有說(shuō)明向上加速向上減速還是向上勻速，分三種情況討論：一、若m₂加速向下運(yùn)動(dòng)，則m₁沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度沿斜面向上，把m₁和斜面看作整體，則屬于整體有沿斜面向上的加速度．該加速度有水平向有的分量．該加速度分量由摩擦力提供．故斜面受到向左的摩擦力；二、若m₂減速下滑，則m₁減速沿斜面上滑，加速度沿斜面向下，把m₁和斜面看作整體，則屬于整體有沿斜面向上的加速度．該加速度有水平向有的分量．該加速度分量由摩擦力提供．故斜面受到向右的摩擦力．三、若m₂勻速下滑，則m₁沿斜面勻速上滑，加速度為零．把m₁和斜面看作整體，整體沒(méi)有加速，處于平衡狀態(tài)，故地面對(duì)斜面摩擦力為零．因此D正確．所以選ABD．

考點(diǎn)：本題考查共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、力的合成與分解的運(yùn)用以及牛頓第二定律的理解和應(yīng)用．