题目内容
如图物体恰能静止在斜面上,当用一个竖直向下的力作用在物体时(通过重心),则( )
分析:对物体进行受力分析,根据共点力平衡条件分析F对物体受力的影响,从而可得出各力的变化及物体运动状态的变化.
解答:解:对物体受力分析,建立直角坐标系并将重力分解,如图所示:
在不加F时,物体恰能静止在斜面上,物体的静摩擦力恰好达到最大值,根据共点力的平衡可知:mgsinθ=μmgcosθ;
即sinθ=μcosθ;
加上压力F时,同理将F分解,则有:
x轴:FX=f-mgsinθ-Fsinθ
y轴:FN=Fcos+mgcosθ
f=μFN=μ(Fcos+mgcosθ)
则FX=μ(F+mg)cosθ-(mg+F)sinθ
因sinθ=μcosθ,故虽然支持力和摩擦力均变大,但水平方向合力仍然为零,故物体仍能静止在斜面上,故AC正确,BD错误;
故选AC.
在不加F时,物体恰能静止在斜面上,物体的静摩擦力恰好达到最大值,根据共点力的平衡可知:mgsinθ=μmgcosθ;
即sinθ=μcosθ;
加上压力F时,同理将F分解,则有:
x轴:FX=f-mgsinθ-Fsinθ
y轴:FN=Fcos+mgcosθ
f=μFN=μ(Fcos+mgcosθ)
则FX=μ(F+mg)cosθ-(mg+F)sinθ
因sinθ=μcosθ,故虽然支持力和摩擦力均变大,但水平方向合力仍然为零,故物体仍能静止在斜面上,故AC正确,BD错误;
故选AC.
点评:本题中因为F与重力同向,故也可以理解为物体的重力增大,则本题将轻松解答.
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