题目内容
如图,质量为M的三角形木块A静止在水平面上.一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑,三角形木块A仍然保持静止.则下列说法中正确的是( )
A.A对地面的压力可能小于(M+m)g |
B.水平面对A的静摩擦力可能水平向左 |
C.水平面对A的静摩擦力不可能为零 |
D.B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,如果力F的大小满足一定条件时,三角形木块A可能会立刻开始滑动 |
对物体B受力分析,受重力G、支持力N、滑动摩擦力f,如图
再对A物体受力分析,受重力Mg、地面的支持力FN、B对A的压力N′,B对A的摩擦力f′,地面对A可能有静摩擦力f静,先假设有且向右,如图
当物体B匀速下滑时,根据共点力平衡条件,有
mgsinθ-f=0 ①
N-mgcosθ=0 ②
当物体B加速下滑时,有
mgsinθ>f ③
N-mgcosθ=0 ④
当物体B减速下滑时,有
mgsinθ<f ⑤
N-mgcosθ=0 ⑥
由于物体A保持静止,根据共点力平衡条件,有
FN-Mg-f′sinθ-N′cosθ=0⑦
f′conθ-N′sisθ-f静=0⑧
根据牛顿第三定律
N=N′⑨
f=f′⑩
当物体加速下降时,由⑤⑥⑦⑧⑨⑩,得到FN<(M+m)g,故A正确;
当物体加速下降时,由⑤⑥⑦⑧⑨⑩,得到F静<0,即静摩擦力与假定的方向相反,向左,故B正确;
当物体匀速下降时,由①②⑦⑧⑨⑩,得到F静=0,故C正确;
若B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,物体B的加速度立即发射了变化,但由于惯性,速度来不及变化,故摩擦力方向不变,故B对A的力不变,故A依然保持静止,故D错误;
故选AC.
再对A物体受力分析,受重力Mg、地面的支持力FN、B对A的压力N′,B对A的摩擦力f′,地面对A可能有静摩擦力f静,先假设有且向右,如图
当物体B匀速下滑时,根据共点力平衡条件,有
mgsinθ-f=0 ①
N-mgcosθ=0 ②
当物体B加速下滑时,有
mgsinθ>f ③
N-mgcosθ=0 ④
当物体B减速下滑时,有
mgsinθ<f ⑤
N-mgcosθ=0 ⑥
由于物体A保持静止,根据共点力平衡条件,有
FN-Mg-f′sinθ-N′cosθ=0⑦
f′conθ-N′sisθ-f静=0⑧
根据牛顿第三定律
N=N′⑨
f=f′⑩
当物体加速下降时,由⑤⑥⑦⑧⑨⑩,得到FN<(M+m)g,故A正确;
当物体加速下降时,由⑤⑥⑦⑧⑨⑩,得到F静<0,即静摩擦力与假定的方向相反,向左,故B正确;
当物体匀速下降时,由①②⑦⑧⑨⑩,得到F静=0,故C正确;
若B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,物体B的加速度立即发射了变化,但由于惯性,速度来不及变化,故摩擦力方向不变,故B对A的力不变,故A依然保持静止,故D错误;
故选AC.
练习册系列答案
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如图所示,质量为M、倾角为θ的三角劈静止在水平地面上.质量为m的光滑球放在三角劈与竖直档板之间,处于静止状态,则( )
A、竖直挡板对球的弹力大小为mgtanθ | B、斜而对球的弹力大小为m,gcosθ | C、地面对三角劈的摩擦力大小为mgtanθ | D、地面对三角劈的支持力大小为(M+m)g |