Question

一粗糙斜面静止在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。有三根细绳，其结点为O，其中一细绳跨过滑轮与斜面上的物块A相连，另一细绳下端悬挂B物块，现用一水平力F拉住第三根细绳，使O点与滑轮的连线跟竖直方向成角，系统处于静止状态。保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直。已知系统中各物体始终保持静止，则在此过程中(     )

A.拉力F的大小可能与水平状态时的值相同 B.物块A所受细绳的拉力大小一定一直增加

C.地面对斜面的摩擦力大小一定一直增加 D.物块A所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大

Answer

D

【解析】

AB．根据系统处于静止状态，对点进行受力分析可知，如图所示：

保持点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力的方向直至竖直，绳子拉力一直减小，根据牛顿第三定律可得物块所受细绳的拉力大小一直减小；在水平位置时拉力的大小为：

在竖直位置时拉力的大小为：

故A、B错误；

C．视系统为对象，根据平衡条件可得地面对斜面的摩擦力与拉力在水平方向的分量大小相等，方向相反，根据正交分解可知，沿顺时针方向缓慢调整力的方向直至竖直过程中，拉力在水平方向的分量大小一直减小，所以地面对斜面的摩擦力大小一定一直减小，故C错误；

D．对的受力分析，开始时可能是，当不断减小的时候，沿斜面的摩擦力一直增大；也可能是，当不断减小的时候，沿斜面的摩擦力先减小后反向增大，故D正确；

故选D。