题文
如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连(不计滑轮的质量和摩擦) ,静止于斜面体两个光滑斜面上的相同高度处,两斜面的倾角分别为α=60°和β=30°。现剪断轻绳,A、B 沿斜面下滑且斜面体保持静止,则从剪断轻绳到两物块着地的过程中
A.地面对斜面体的静摩擦力为零
B.地面对斜面体有向右的静摩擦力
C.A、B两物块的机械能的变化量相同,重力势能的变化量不同
D.物块A的重力做功的平均功率大于物块B的重力做功的平均功率
题型:未知 难度:其他题型
答案
BC
解析
经受力分析可知,细绳剪断前,A物体重力G沿斜面向下的分力为GxA=mAgsinα,B物体沿斜面向下的分力为GXB=mBgsinβ,由于此时两物体均处于静止状态,则有mAgsinα= mBgsinβ,即mB=
mA;当剪断细绳后,GyA沿水平方向向右的分力为mAgcosαsinα=
mAg/4,GyB沿水平方向向左的分力mBgcosβsinβ=
mBg/4=3mAg/4,所以斜面体有向左的运动趋势,所以受到地面给的向右的摩擦力,A选项错误而B选项正确;由于剪断细绳后两物体运动过程中只有重力做功,两者都机械能守恒,机械能变化均为0,A物体的重力势能变化为mAgh,B物体的重力势能变化为mBgh,由于A、B物体重力不相等所以重力势能变化不相等,C选项正确;重力对A物体做功的平均功率为PA=mAgvsinα/2,由mAgh=mAv2/2得v=
,所以PA=
mAgv/4,同理可得重力对B物体做功的平均功率为PB=
mBgv/4=
mAgv/4,即两物体重力做功的平均功率相等,D选项错误。
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑.....”主要考查你对 [静摩擦力 ]考点的理解。
静摩擦力
静摩擦力概念:
当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动的趋势时,受到的阻碍相对运动趋势的力,叫静摩擦力。
静摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动趋势。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
静摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
静摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动运动趋势。
判断静摩擦力方向的方法:
①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。
②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。
静摩擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm,但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
判定摩擦力有无及方向的方法:


相对运动趋势:
相对运动趋势是指以发生摩擦作用的物体中施加摩擦力的物体为参考系,受力物体的运动趋势方向。
最大静摩擦力:
两个相互接触的物体,在即将发生相对运动而又未发生相对运动时产生的摩擦力称为最大静摩擦力。最大静摩擦力是静摩擦力的最大值,与接触面间的压力成正比,略大于滑动摩擦力。最大静摩擦力是静摩擦力与滑动摩擦力的一个临界值,是判定接触面间是否出现相对滑动的重要依据。


