问题
选择题
如图,质量均为m的两个铁块a、b放在水平桌面上,二者用张紧的轻质橡皮绳,通过光滑的定滑轮相连,系统都处于静止状态,若用水平外力将a向左由P缓慢移至M处,b未动;撤掉外力后仍都能保持静止,对a、b进行分析,正确的有( )
A.铁块a在P、M两点位置所受的摩擦力大小都等于b受的摩擦力大小
B.两者对桌面的压力一定都变大
C.水平外力推动a做的功等于橡皮绳增加的势能
D.此过程b受的摩擦力变大,但如果用外力将a继续向左移动下去,b受的摩擦力有可能会突然变小
答案
a在外力F作用下和b的受力分析如图所示,撤去外力F后物块a水平方向摩擦力变为静摩擦力
方向向左.f a
A、把物块a和b看做一整体分析,撤去外力F时水平方向应满足
+Tsin45°=f a
+Tsinθ,其中θ是拉a的橡皮条与竖直方向的夹角,显然由于θ逐渐增大,所以物块a、b受到的摩擦力不总相等,故A错误.f b
B、根据竖直方向的合力为零可得有
+Tcosθ=Mg及N a
+Tcos45°=mg可知,由于橡皮筋拉力增大,所以压力应减小,故B错误.N b
C、根据能量守恒定律可知水平外力推动a做的功等于橡皮筋增加的势能与a与地面系统产生的内能和,故C错误.
D、对物块b分析可知b静止时是静摩擦力,满足
=Tsin45°,所以f b
随T的增大而增大;当物块b滑动后是滑动摩擦力,由f b
=f b
,其中μN b
逐渐减小,所以N b
又逐渐减小,故D正确.f b
故选D.