一道物理问题,求详解

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一道物理问题,求详解

公主 周毓琳

发布日期:2011-05-25 14:35:34

如图所示,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小滑轮O,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.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,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是(  )







公主 冷月无声

发布日期:2011-05-25 14:35:34


ABC正确:
先做受力分析,
B所受的力中

f=Gsin30°=2mg,方向沿斜面向上

T=Gcos30°

斜面体水平方向受到B的作用力(取水平向左为正方向)

T'sin30°-f'cos30°

T'=T=Gcos30°,f'=f=Gsin30°

所以初始状态下斜面体水平方向受合力为零,不存在摩擦力。

A下摆过程中,假设B不滑动则A不对外做功,机械能守恒

A摆到低时对绳的拉力最大

此时有mv²/2=mgr(r为A到滑轮的绳长)

A对绳的拉力为F=mv²/r+mg=3mg

此时B在平行于斜面方向所受的摩擦力为mg,方向沿斜面向下,此时B未移动(因为初始时,斜面可以给B有2mg的摩擦力)。所以之前的假设正确,即A下摆过程中B不移动。

B所受的摩擦力由2mg沿斜面向上逐渐减小为0再逐渐增大为mg沿斜面向下【选项A正确】

因为斜面体水平方向受到B的作用力(取水平向左为正方向)

T'sin30°-f'cos30°

在A摆动过程中f'=f逐渐减小至改变方向,T'=T始终不变,所以摆动过程中,B对斜面的作用力将始终向左,所以地面给斜面的摩擦力将始终向右【选项B正确】

A在摆动过程中不对外做功,机械能守恒【选项C对D错】