一道高中物理题

这个题目的关键是“轻盈的绸带”。

步骤1解析:由于丝带是轻模型,其质量可视为零,所以无论怎么运动,合力都为零,即受力平衡。问题中,丝带在斜面上受到三个力,一个是斜面支撑的弹力,一个是两边的摩擦力。因为平衡,两边的摩擦力必须相等。所以选项a是正确的。

第二步分析:M会相对色带滑动吗?结论是不会。因为一旦滑动,丝带左侧的摩擦力就是带M的滑动摩擦力,会大于丝带右侧的摩擦力,丝带无法平衡,所以选项C正确。

第三步:分析:两个物体在一起是否会相对于斜面静止,结论是否定的,因为在静平衡中,两个物体都需要用自己的滑动力(重力沿斜面向下的分量)来平衡,两个物体的滑动力不同导致摩擦力不同,这与选项a矛盾。

第四步分析:是否会有两个物体向下运动,即M向左运动,M向右运动,结论是不会。因为一旦这个运动,色带两边都受到滑动摩擦,两边的滑动摩擦是不一样的,这也和选项a矛盾。

第五步分析:基于第三步和第四步的分析,我们可以看到只有这样的运动是可能的。M向左移动(与色带无相对滑动,为静摩擦力),M要么停留在斜面上(与色带有滑动)要么向上移动(与色带有滑动)要么与色带向上移动(与色带有静摩擦力)。这种运动情况可以使色带两边的摩擦力相等。

也就是说,两个物体相对于色带可能是静止的(三者一起运动),所以选项B是错误的。

即m可能相对于斜面向上运动(说“可能”是因为它也可能相对于斜面静止),所以选项d是错误的。