Question

如图所示，三个完全相同的物体a、b、c叠放在粗糙水平桌面上，a的左端通过一根轻绳与质量m=3kg的小球相连，小球静止在固定的光滑半球形器皿中，在半球形器皿中的绳与水平方向的夹角为60°，且半球形器皿边沿与物体a间的轻绳水平向右，水平向右的力F=30N作用在b上，三个物体保持静止状态．取g=10m/s²，下列说法正确的是（　　）

A.物体b受到物体a施加的一个大小为30N的静摩擦力，方向水平向右

B.桌面对物体a的摩擦力大小为0

C.物体c受到物体b施加的大小为30N的静摩擦力，方向水平向右

D.撤去力F的瞬间，三个物体一定会获得向左的加速度

Answer

B

【解析】

AB．由几何关系可知，小球与半球的球心的连线、拉小球的细线以及水平半径组成一个等边三角形，对小球m进行受力分析如图，可知：

2Tsin60°=mg，

解得：T=30N，

因为绳子拉力为T=30N=F，因此对abc三个物体的整体分析可知，桌面对a的静摩擦力为零；对b与c整体分析，由于bc整体处于平衡状态，由于水平拉力F=30 N，因此b受到水平向左的摩擦力也为30 N，故A错误，B正确；

C．物体c处于平衡状态，不受拉力，则也不受摩擦力，故C错误；

D．撤去力F的瞬间，由于绳子拉力与a与桌面间的摩擦力关系不确定，因此三个物体是否运动不确定，加速度大小和方向都不确定，故D错误。

故选择B。