Question

【题目】如图所示，倾角为θ的足够长的粗糙斜面放置于粗糙水平地面上，重力为mg的物块与斜面之间的动摩擦因数为μ。若该物块以某一初速度滑上斜面，则经过一段时间后回到斜面底端，此过程中斜面保持静止。现将该物块再次置于斜面上，同时对物体施加一平行于斜面向上的外力F（F=mgsinθ﹣μmgcosθ），使物块在斜面上恰好不下滑，然后逐渐增大F。已知各个接触面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在F逐渐增大的过程中，下列说法正确的是

A. 物块受到的摩擦力先减小后增大，最后保持不变

B. 地面对斜面的支持力一直减小

C. 地面对斜面的摩擦力一直增大

D. 斜面一定不会滑动

Answer 1

【答案】AD

【解析】

根据“物块在斜面上恰好不下滑”可知，本题考查平衡状态的分析，根据平衡条件，运用受力分析和整体法、隔离法分析推断.

A、物块在斜面上恰好不下滑，则物块受到的摩擦力为最大静摩擦力且方向上，此时对物块受力分析，受到重力、斜面的支持力、摩擦力以及F作用，根据平衡条件得：F+f=mgsinθ，则f=mgsinθ-F，当F增大时，f减小，当f减小到0后又会反向增大，当摩擦力达到最大静摩擦力后开始滑动，之后再增加F，摩擦力不变，故A正确；

B、C、D、当物块与斜面相对静止时，把物块与斜面看成一个整体，竖直方向和水平方向都受力平衡，根据平衡条件得：N=（M+m）g-Fsinθ，地面对斜面的摩擦力f′=Fcosθ，随着F的增大，N减小，f′增大，当物块的摩擦力达到最大时，物块相对斜面向上滑动，根据题意可知，斜面仍保持静止，此时物块对斜面的压力和摩擦力都不变，则斜面受到地面的支持力和摩擦力都不变，与F无关；故B、C错误，D正确.

故选AD.