题目内容

【题目】一斜劈A静止在粗糙的水平面上,在其斜面上放着一滑块B,若给滑块B一平行斜面向下的初速度v0,则B正好保持匀速下滑.如图所示,现在B下滑过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是(  )

A.B上加一竖直向下的力F1,则B将保持匀速运动,A对地无摩擦力的作用

B.B上加一沿斜面向下的力F2,则B将加速运动,A对地有水平向左的静摩擦力的作用

C.B上加一水平向右的力F3,则B将减速运动,在B停止前A对地有向右的摩擦力的作用

D.无论在B上加什么方向的力,在B停止前A对地都无静摩擦力的作用

【答案】AD

【解析】

A.设滑块B的质量为m,斜劈A的质量为M,则m保持匀速下滑,M静止,以滑块和斜劈组成的整体为研究对象进行受力分析,根据平衡条件得知地面对斜劈没有摩擦力,如有摩擦力,整体的合力不为零,将破坏平衡状态,与题矛盾.

对滑块B

θ是斜劈的倾角.当施加竖直向下的力F1时,对整体受力分析,在竖直方向合力为零,水平方向合力为零,故地面对斜劈A无摩擦力,对滑块B受力分析可知,

所以滑块B做匀速运动,故A符合题意.

B.在滑块上加一沿斜面向下的力F2,滑块所受的合力将沿斜面向下,故做加速运动,但滑块与斜劈间的弹力大小不变,故滑动摩擦力大小不变,即滑块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上,则斜劈所受滑块的摩擦力与滑块的压力的合力竖直向下,则斜劈在水平方向仍无运动趋势,故仍对地无摩擦力作用,故B不符合题意.

C.在滑块上加一水平向右的力F3,沿斜面方向有

故滑块做减速运动;对滑块,所受支持力增加了F3sin θ,则摩擦力增加了μF3sin θ,即支持力与摩擦力均成比例地增加,其合力方向还是竖直向上,如图,

则斜劈所受滑块B的摩擦力与压力的合力还是竖直向下,水平方向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故C不符合题意.

D.无论在滑块B上加上什么方向的力,滑块B对斜劈的压力与滑块B对斜劈的摩擦力都是以1μ的比例增加,则其合力的方向始终竖直向下,斜劈便没有运动趋势,始终对地面无摩擦力作用,故D符合题意.

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