题目内容
【题目】如图所示,在粗糙的斜面上,一木块受平行于斜面向上且从零逐渐增大的力F的作用,木块始终处于静止状态.关于木块所受摩擦力的方向和大小,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力的方向始终沿斜面向上
B. 摩擦力的方向可能先沿斜面向上、后沿斜面向下
C. 摩擦力逐渐变大
D. 摩擦力可能先变小后变大
【答案】BD
【解析】试题分析:木块始终处于静止状态,合力为零.由于开始时,F与重力沿斜面向下的分力大小关系未知,要分三种情况进行讨论:F=Gsinα、F>Gsinα和F<Gsinα,确定静摩擦力的方向,再根据平衡条件分析F增大时,摩擦力的大小和方向如何变化.
解:设木块的重力为G,斜面的倾角为α.
若开始时,木块相对斜面向下运动趋势,静摩擦力沿斜面向上,当F从零开始增大时,木块所受的静摩擦力先沿斜面向上,由平衡条件得:F+f=Gsinα,可见,F增大,f减小;
当F>Gsinα,木块相对斜面有向上的运动趋势,静摩擦力沿斜面向下,当F增大时,则木块所受的静摩擦力仍沿斜面向下,由平衡条件得:F=Gsinα+f,可见,F增大,f增大.故摩擦力先变小后变大.故D正确,ABC错误.
故选:D.
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