Question

如图所示，在粗糙的水平地面上放置一矩形物块C（其上表面光滑），在C的右上端用支杆固定一光滑轻滑轮，A、B两物体用跨过滑轮的细线连接，开始时用手按住A物体，设此时支杆对滑轮作用力的大小为F，作用力与竖直方向的夹角为θ．放手后，A物体在B物体的拉动下沿物块C表面向右滑动，C保持静止，设在B落地前，支杆对滑轮的作用力的大小为F′，作用力与竖直方向的夹角为θ′．（在B落地前，A物体不会碰到滑轮）则（　　）

A．F′=F，θ′＜θ

B．F′＜F，θ′=θ

C．从A、B开始运动到B落地前，A、B两物体机械能一定守恒

D．从A、B开始运动到B落地前，地面对C的摩擦力向右

Answer 1

分析：A、支杆对滑轮的作用力和两段绳子对它的拉力的合力平衡，无论A物块是静止还是运动，两段绳子的拉力相等，从而可确定作用力与竖直方向夹角的关系．A静止时，绳子的拉力等于B的重力，根据牛顿第二定律，判断A运动时，绳子拉力和B的重力的关系，从而确定支杆对滑轮作用力的大小．
C、根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒．
D、对C进行受力分析，从而确定地面对C的摩擦力方向．

解答：解：A、无论A物块是静止还是运动，两段绳子的拉力相等，两段绳子拉力的合力与支杆对滑轮的作用力等值反向．所以支杆对滑轮作用力与竖直方向的夹角始终是45°．A静止时，绳子的张力为m_Bg，A运动时，对B分析，有m_Bg-T=m_Ba，张力小于m_Bg，则F′＜F．故A错误，B正确．
   C、对A、B组成的系统，在B落地前，只有重力做功，所以系统机械能守恒．故C正确．
   D、C受到重力、A对C的压力，地面的支持力，支杆对C斜向左下方45度的压力，因为C处于静止，根据力的平衡，知C受到地面水平向右的静摩擦力．故D正确．
故选BCD．

点评：解决本题的关键知道无论A物块是静止还是运动，两段绳子的拉力相等，两段绳子拉力的合力与支杆对滑轮的作用力等值反向，与竖直方向的夹角始终是45度．以及掌握机械能守恒的条件．