Question

2011年江苏高考试卷 物理选择题第9题怎么做

Answer 1

本题的关键是“轻质绸带”。
通俗一点
第1步分析：因绸带是轻质模型，质量可视为零，故无论如何运动，所受合力为零，即受力平衡，而题中绸带在斜面上所受三力，一是斜面向上支撑的弹力，另二个为二侧的摩擦力，因平衡，故二侧摩擦力必定相等。故选项A正确。
第2步分析：是否会出现M相对绸带滑动呢？结论是也不会。因一旦滑动，则绸带左侧所受摩擦力即为与M之间的滑动摩擦力，将会比绸带右侧所受摩擦力大，绸带无法平衡，故选项C正确。
第3步分析：是否会出现二物体一起相对斜面静止，结论是不会。因静平衡时二物体皆需与自身下滑力（重力沿斜面向下的分力）平衡，而二物下滑力不同，致二摩擦力不同，与选项A矛盾。
第4步分析：是否会出现二物体皆向下运动，即M向左侧运动，m向右侧运动，结论是也不会。因一旦这样运动，绸带二侧皆受滑动摩擦力，而两边的滑动摩擦力不同，也与选项A矛盾。
第5步分析：综合第3、4分析可知，只有这样的运动是可能的。M向左侧运动（与绸带无相对滑动，为静摩擦力），m或静止在斜面上（与绸带间有滑动）或向上运动（与绸带间有滑动）或与绸带一起向上运动（与绸带间有静摩擦力），此类运动情境可致绸带二侧所受摩擦力相等。
即二物块是可能相对绸带静止的（三者一起运动），故选项B错误。
即m是可能相对斜面向上运动的（说“可能”是因为也可能相对斜面静止），故选项D错误。
理论一点
由于绸带与斜面之间光滑，并且M>m，所以M、m和绸带一起向左滑动，加速度为a ，整体法 Mgsinα-mgsinα=(M+m)a
隔离法，对M有， Mgsinα-fM=Ma
对m有， fm-mgsinα=ma
解得fM=fm=2Mmgsinα/(M+m) ，即A正确；
其它选项迎刃而解。