Question

【題目】如圖所示，一根固定直桿與水平方向夾角為，將質量為m1的滑塊套在桿上，通過輕繩懸掛質量為m2的小球，桿與滑塊之間的動摩擦因數為。通過某種外部作用，使滑塊和小球瞬間獲得初動量后，撤去外部作用，發現滑塊與小球仍保持相對靜止一起運動，且輕繩與豎直方向夾角。則滑塊的運動情況是

A. 動量方向沿桿向下，正在均勻增大

B. 動量方向沿桿向下，正在均勻減小

C. 動量方向沿桿向上，正在均勻增大

D. 動量方向沿桿向上，正在均勻減小

Answer 1

【答案】D

【解析】把滑塊和球看做一個整體受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐標系得，若速度方向向下，則沿斜面方向：（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a

垂直斜面方向：FN=（m1+m2）gcosθ摩擦力：f=μFN聯立可解得：a=gsinθ-μgcosθ，對小球有：若θ=β，a=gsinβ現有：θ＜β，則有a＞gsinβ所以gsinθ-μgcosθ＞gsinβgsinθ-gsinβ＞μgcosθ因為θ＜β，所以gsinθ-gsinβ＜0，但μgcosθ＞0所以假設不成立，即速度的方向一定向上．由于加速度方向向下，所以物體沿桿減速上滑，動量方向沿桿向上，正在均勻減小,故D正確．故選D.