题目内容

9.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块(  )
A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力增大D.受到的合外力增大

分析 质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,对其受力分析,可求出动摩擦因数,加力F后,根据共点力平衡条件,可以得到压力与最大静摩擦力同时变大,物体依然平衡.

解答 解:由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力,
对物体受力分析,如图

根据共点力平衡条件,有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
f=μN
解得 μ=tanθ
对物块施加一个竖直向下的恒力F,再次对物体受力分析,如图

根据共点力平衡条件,有
与斜面垂直方向依然平衡:N=(mg+F)cosθ
因而最大静摩擦力为:f=μN=μ(mg+F)cosθ=(mg+F)sinθ
故合力仍然为零,物块仍处于静止状态,A正确,B、D错误,摩擦力由mgsinθ增大到(F+mg)sinθ,C正确;
故选:AC

点评 本题要善用等效的思想,可以设想将力F撤去,而换成用一个重力的大小等于F的物体叠放在原来的物块上.

练习册系列答案
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17.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是F′.
(2)本实验采用的科学方法是B.
A.理想实验法    B.等效替代法    C.控制变量法  D.建立物理模型法
(3)实验时,主要的步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;
F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.
上述步骤中:有重要遗漏的步骤的序号及对应遗漏的内容分别是C记下两条细绳的方向和E使橡皮条伸长到同一位置O点.

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