Question

如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，将物块Q单独放在斜面上时，Q处于静止状态．将两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上时，P、Q处于静上状态．现在用竖直向下的恒力推Q，则（ ）
A．Q受到的摩擦力一定变小
B．Q受到的摩擦力一定变大
C．Q受到的合力一定变大
D．轻绳上拉力一定不变

Answer

1、分没有施加竖直向下的力F和施加了竖直向下的力F两种情况对Q正确的受力分析，然后将各个力分解到沿斜面方向和垂直斜面方向上，然后由沿斜面方向上力的平衡条件来判断．
2、由于施加的力F是竖直向下的，可等效为Q重力增加了F．故可以依照分解斜面上物体重力的方法分解F．
【解析】
A、Q和P连接上后，若P的重力大于Q的重力沿斜面向下的分力，则Q受到的摩擦力沿斜面向下，大小为f=mpg-mQgsinα，若此时加上F，则摩擦力变为f'=mpg-mQgsinα-Fsinα，此时Q受到的摩擦力变小；
若P的重力小于Q的重力沿斜面向下的分力，则Q受到的摩擦力沿斜面向上，大小为f=mQgsinα-mpg，加上力F后摩擦力变为f′=Fsinα+mQgsinα-mpg，此时Q收到的摩擦力变大．故A错误．
B、Q和P连接上后，若P的重力大于Q的重力沿斜面向下的分力，则Q受到的摩擦力沿斜面向下，大小为：f=mpg-mQgsinα，若此时加上F，则摩擦力变为f'=mpg-mQgsinα-Fsinα，此时Q受到的摩擦力变小；故B错误．
C、没加F时，由于物体Q处于静止状态，故合力为0；加上力F后，因为力F方向竖直向下，相当于Q重力增加，故物体仍处于静止，合力为仍为0．故C错误．
由于Q始终处于静止状态，故轻绳上的拉力始终就是P的重力．故D正确．
故选D．