Question

如图所示，重10N的木块放在倾角为30°的斜面上，木块与斜面间的动摩擦因数．当木块受到一个平行于斜面的推力F(F＞0)作用后，可在斜面上做匀速直线运动，则F的方向可能是

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A．沿斜面向下，与重力下滑分力方向一致

B．水平向右或向左

C．水平偏上任何角度

D．水平偏下任何角度

Answer 1

答案：C
解析：

物体在斜面上运动，不沿斜面方向的力只有重力和支持力，可以得到物体受的支持力N＝Gcos30°，若其在斜面上滑动，滑动摩擦力: 由于物体所受到的重力、支持力、摩擦力与推力并非在一个平面内，所以将其受力图画成俯视图，即沿垂直于斜面的方向观察，看到物体所受到的力．这样，画出物体受到的沿斜面方向的力如图所示．其中，为水平线，＝Gsin30°＝5N，表示物体沿斜面下滑的分力．要保证物块在斜面上做匀速直线运动，则要求与推力F的合力大小等于．由平行四边形法则可知，当与F成锐角或直角时，无论F取值如何，F与的合力大小总大于，即大于f，物体不可能做匀速直线运动，所以选项A、B、D错误．当F水平向上时，F与成钝角，对于某一角度和F的恰当取值，可能使其与的合力大小等于f，则物体在斜面上沿F与合力的方向做匀速直线运动．此题求解的难点是画出物体在垂直于斜面方向上的俯视图；此题求解的关键是运用力的平行四边形定则讨论两个力的夹角变化时其合力大小的变化．此题还要求会正确求解滑动摩擦力．