试题分析:初始情况下分析物块B受力:竖直向下的重力
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、垂直斜面向上的支持力
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、沿斜面向上的静摩擦力F
f.沿斜面和垂直斜面正交分解B物块受到的力,故B物块处于平衡状态,则有:沿斜面方向:
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,垂直斜面方向
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,由牛顿第三定律知:物块B对斜面有垂直斜面向下的压力
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和沿斜面向下的静摩擦力
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,把这两个力向水平方向分解,则得:斜面体水平方向受到B的作用力(取水平向左为正方向):
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,又因为
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,
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,所以
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,所以初始状态下斜面体水平方向受物块B的合力为零,不存在受地面的摩擦力.小球A下摆过程中,物块B始终保持静止,则小球A不对外做功,机械能守恒,小球A的速度不断增大,到最低点时速度最大,这时小球A摆到低时对绳的拉力最大,设r为A到滑轮的绳长,最低点小球A的速度为v,则由机械能守恒定律得:
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,又由牛顿第二定律得:
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,所以小球A对绳的拉力为
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,此时物块B在平行于斜面方向所受的摩擦力
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,方向沿斜面向下,由此可知物块B受到斜面的摩擦力先是沿斜面向上2mg,后逐渐减少到零,再沿斜面向下逐渐增大到mg,AB错误,
由以上分析知绳子的张力一直增大,小球A摆到低时对绳的拉力最大,所以,选项C错误.将A由静止释放,在其下摆过程中B始终保持静止,在绳子到达竖直位置之前,把斜面与物块B看做整体,绳子始终有拉力,此拉力水平向左有个分力,而整体保持静止,水平方向受力平衡,因此,地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右,那么,选项D正确.
考点:
点评:本题解答时要正确的分析好物体的受力,同时,要选好受力的研究对象:分析绳子拉力时选小球A,分析物块B受的摩擦力时选B物块,分析地面的摩擦力时选斜面与B物块整体,再者要注意物块B所受到的摩擦力是否达到最大值.