题目内容
如图所示,一个质量为m=2.0kg的物体放在倾角为30°的斜面上静止不动,若用竖直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止,取g=10m/s2,下述结论正确的是( )A.物体受到的合外力减小5.0N
B.物体受到的摩擦力减小5.0N
C.斜面受到的压力减小5.0N
D.物体对斜面的作用力减小5.0N
【答案】分析:无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力;有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力.
解答:解:A、物体在有无拉力时,都处于静止状态,合力都为零.故A错误.
BC、无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,有
f1=(mg-F)sinθ
N1=(mg-F)cosθ
故
f-f1=Fsin30°=2.5N
N-N1=Fcos30°=N.
物体对斜面体的摩擦等于斜面体对物体的摩擦,减小2.5N.物体对斜面体的压力等于斜面体对物体的支持力,减小了N.故B、C错误.
D、物体对斜面的作用力为压力和摩擦力的合力,压力和摩擦力的合力方向竖直向下,知作用力减小5N.故D正确.
故选D.
点评:本题关键是对物体受力分析后,根据共点力平衡条件用正交分解法列方程求解.施加向上的拉力后,可以等效为将物体的重力减小.
解答:解:A、物体在有无拉力时,都处于静止状态,合力都为零.故A错误.
BC、无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,有
f1=(mg-F)sinθ
N1=(mg-F)cosθ
故
f-f1=Fsin30°=2.5N
N-N1=Fcos30°=N.
物体对斜面体的摩擦等于斜面体对物体的摩擦,减小2.5N.物体对斜面体的压力等于斜面体对物体的支持力,减小了N.故B、C错误.
D、物体对斜面的作用力为压力和摩擦力的合力,压力和摩擦力的合力方向竖直向下,知作用力减小5N.故D正确.
故选D.
点评:本题关键是对物体受力分析后,根据共点力平衡条件用正交分解法列方程求解.施加向上的拉力后,可以等效为将物体的重力减小.
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