Question

一道机械能守恒的题，求详解 ，每一小问

Answer 1

我想问一下你最开始是只选的A么？
由于输入不方便，我就先说思路吧。
A选项，首先我们根据题目容易知道，斜面的u至少可以维持在绳子无张力的时候B不动，说明u》tan30°，也就是说摩擦力至少能平衡吊B沿斜面的重力分量2mg，之后的情况比较复杂，但是我们可以选择特殊点进行判断，也就是：首先要判断，B在A摆动期间会不会向上移动？于是我们不妨假设不移动，然后选择A在最低点处进行分析，首先根据机械能守恒，求出A的速度，然后根据圆周运动求出绳子的张力，貌似是3mg，然后在3mg的绳子拉力作用下，B仅仅需要一个沿着斜面向下的摩擦力mg就可以平衡了（因为有一个重力分量2mg），而根据前面的分析，可以知道mg这个数值，摩擦力是能够提供的，于是B不会动，既然不会动，而绳子拉力此时是3mg，所以摩擦力肯定从最初的2mg减小到0，然后再反向增大到mg，所以A正确。
B至于地面对斜面体的摩擦力方向的判断，肯定是有技巧的，不能蛮干。如果你仅仅选取斜面体进行受力分析，首先很难分析，而且分析半天也不一定能得出正确答案。
这种题目重点在于考察做题者的宏观解题能力。本题用整体法进行分析比较好。
选取斜面体，A,B，绳子，滑轮为一个整体，而地面对整体的摩擦力正好是地面对斜面体的摩擦力。首先要知道，系统内部的作用力是不会影响系统整体的加速度的。其次还要掌握牛顿运动定律的拓展形式，一般我们运用的F=ma基本上都是针对一个物体的，但是要知道这个公式其实对于很多物体组成的系统也是成立的，也就是说：∑F=∑ma，等式左边是系统所受到的合外力（内力不算，因为根据力的相互性，系统内部的力是成对，反向出现的，总是可以抵消掉），等式左边是系统各个物体的加速度和对应的m之积，然后求和。最后还要知道的就是，这个公式是矢量表达式，当然也就满足矢量合成法则了。
根据前面的分析，容易知道，斜面不动，没有加速度，B不动，也没有加速度，而绳子和滑轮由于质量忽略，所以ma这一项也是为零。剩下的只有A了，而且也不好定量分析。我们选取A运动过程中任意位置进行分析，容易知道，他首先有一个指向圆心的相信加速度，然后还有一个和v同乡的切向加速度，两者的矢量和在水平方向的投影很容易知道是水平向右的，而这个水平向右的加速度由谁来提供？很明显，根据刚才的系统的受力分析，只有地面对斜面的摩擦力来提供了（其余的外力是系统的重力，地面对斜面的支持力），所以B对
C，根据前面的分析，B不会动，当然绳子不会对A进行做功了，所以A机械能守恒
既然C对，当然D就错了

综上，正确答案是ABC

Answer 2

B,D

Answer 3

C对！
A、对B，绳子的拉力+摩擦力=B沿斜面重力分力=2mg，绳子的拉力大小=B沿绳子重力分力+向心力，向心力与OA的长度有关，所以只能判定摩擦力先减小，不能判定是否增大！
B、A开始释放时，绳子拉力为0，摩擦力为0
C、绳子拉力垂直于A的运动轨迹，拉力不做功，机械能守恒！
D、错！