Question

【題目】如圖所示，三個完全相同的物體a、b、c疊放在粗糙水平桌面上，a的左端通過一根輕繩與質量m=3kg的小球相連，小球靜止在固定的光滑半球形器皿中，在半球形器皿中的繩與水平方向的夾角為60°，且半球形器皿邊沿與物體a間的輕繩水平向右，水平向右的力F=30N作用在b上，三個物體保持靜止狀態(tài)．取g=10m/s2，下列說法正確的是（　　）

A.物體b受到物體a施加的一個大小為30N的靜摩擦力，方向水平向右

B.桌面對物體a的摩擦力大小為0

C.物體c受到物體b施加的大小為30N的靜摩擦力，方向水平向右

D.撤去力F的瞬間，三個物體一定會獲得向左的加速度

Answer 1

【答案】B

【解析】

AB．由幾何關系可知，小球與半球的球心的連線、拉小球的細線以及水平半徑組成一個等邊三角形，對小球m進行受力分析如圖，可知：

2Tsin60°=mg，

解得：T=30N，

因為繩子拉力為T=30N=F，因此對abc三個物體的整體分析可知，桌面對a的靜摩擦力為零；對b與c整體分析，由于bc整體處于平衡狀態(tài)，由于水平拉力F=30 N，因此b受到水平向左的摩擦力也為30 N，故A錯誤，B正確；

C．物體c處于平衡狀態(tài)，不受拉力，則也不受摩擦力，故C錯誤；

D．撤去力F的瞬間，由于繩子拉力與a與桌面間的摩擦力關系不確定，因此三個物體是否運動不確定，加速度大小和方向都不確定，故D錯誤。

故選擇B。