Question

高中物理受力分析问题

9．如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有
A．两物块所受摩擦力的大小总是相等 B．两物块不可能同时相对绸带静止 C．M不可能相对绸带发生滑动 D．m不可能相对斜面向上滑动

Answer 1

换个时间回答。
绸带与斜面没有摩擦，但是与两个物块有摩擦。因而会在斜坡角度不大时，与物块保持相对静止，而与斜坡处于滑动的状态。也可以说两个物块连同绸带与斜坡之间的摩擦力都为零，也就是都相等。这样看起来，答案A是对的。
在斜坡角度不大时，两个物块由于摩擦力的关系，（这里的摩擦力指的是物块与绸带之之间的。此时摩擦力足够大！）与绸带保持相对静止，但是物块m会被物块M通过抽带拉着沿斜坡向上运动；而大物块M却会带动绸带沿斜坡向下滑。（m向上过了最高点之后，以及大物块滑倒了斜坡底部之后的情况我们就不予考虑了。）在这种情况下，答案C是对的。即：M不可能相对绸带运动。
而当斜坡较大时，即物块的下滑的力量大于与绸带之间的摩擦力，这时物块M向下滑，并相对于绸带做运动。小物块m本来也有沿着斜坡向下滑的趋势，但是受到M通过绸带拉它的力，使它继续向上走。即大物块以脱离绸带下滑的趋势运动，小物块带着（推着）绸带上行。
这时，满足公式Mgsinα＞μMgcosα＞mgsinα1。
在这种情况下，答案B是对的。即两物块不可能同时相对于绸带静止。
当斜坡的角度大到一定程度后，满足公式μMgcosα＜mgsinα时，两个物块都在斜坡上挂不住了，M靠摩擦力拉动m的力小于m向下的滑力了，则两物块都滑下斜坡。这时，答案D是对的，m不可能沿斜坡向上行。

追问

你说M是带动绸带向下滑，为什么还选C

追答

诶，你说的有一定道理哈!
1，选择C为正确的时候，是在坡度不大，M的与绸带之间的摩擦力大于m的下滑力加m与绸带之间的摩擦力，
即用公式表示为μMgcosα＞mgsinα+μmgcosα。【F磨＞f滑+f磨】
2，M在下述情况下可能相对于绸带运动，即如你所说，C是错的。在坡度大一点的情况，M向着斜坡下滑的力减去m向下的滑力和摩擦力，剩下的力还大于自身与绸带之间的摩擦力（小于M+m与绸带之间的摩擦力。当大于等于时，两个物块直接都掉落到地面。）时，M就会与绸带发生相对运动，M就会运动得比m快，就是加速度大。
公式表示就是：（μgcosα（M+m）＞）Mgsinα-mg(sinα+μcosα）＞μMgcosα。
【F磨+f磨＞F滑-f滑-f磨＞F磨】
3，当M下滑的力减掉自身摩擦力、m的下滑力及磨擦力，还大于m的摩擦力，即
Mg(sinα-μcosα）-mg(sinα+μcosα）＞μmcosα，【F滑-F磨-f滑-f磨＞f磨】
那就到了D正确的时候。
如果M的下滑力减掉所有的反方向力，介于零与m的摩擦力之间，则答案B是对的。公式表示为：
μmcosα＞Mg(sinα-μcosα）-mg(sinα+μcosα）=gsinα(M-m)-μgcosα（M+m)＞0。
【f磨＞F滑-F滑-f滑-f磨＞0】
以上回答看起来有点费脑筋是吧？我也是考虑了一个下午才写出答案，还不知有没有错。思路不够清晰，因而很可能出错。

Answer 2

因为轻质绸带，所以不考虑质量，对绸带进行受力分析，无论绸带运动与否，绸带所受合力为零，既ma=0，所以两个物快所受摩擦力相等。A正确。a叫较小的时候，mgsina小于其最大静摩擦力。所以二者可以同时相对绸带静止。B错。因为随a角的增大，m先达到最大静摩擦力，开始相对绸带向下滑动，此时两边摩擦力仍相等，所以M不可能相对绸带滑动。C正确。D错误。答案为A,C.

追问

没看懂啊

追答

哪一个没有看懂，具体说。对绸带进行受力分析，绸带质量为零，所以合外力为零。就受到两个摩擦力当然大小相等方向相反了。

Answer 3

【答案】AC

　　【解析】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-f1=Ma

　　对m有，f2-mgsinα=ma

　　解得f1=f2=2mMgsinα/（M+m），即A正确；

　　其它选项迎刃而解。

Answer 4

AB

追问

答案AC 能否给个通俗易懂的解释

Answer 5

a