题目内容
如图所示,在水平地面上有一直角劈M,一个质量为m的物体从M上匀速下滑,地面对M没有摩擦力.在m匀速下滑过程中对其施加一个水平向右的力.在m仍然继续下滑过程中(M仍保持静止).下列正确的说法是( )
分析:m在斜面上匀速下滑,所以m受力平衡,由平衡条件可求出斜面对m的作用力,再对斜面受力分析应用平衡条件分析即可.
解答:解:m在斜面上匀速下滑,所以m受力平衡,对m受力分析如图:
因为m处于平衡状态,故支持力N与摩擦力f的合力F′等于mg,方向竖直向上,即:斜面对m的作用力竖直向上大小为mg.
当在m匀速下滑过程中对其施加一个水平向右的力.在m仍然继续下滑过程中(M仍保持静止).
若F水平向右时,物体对斜面的压力增加,导致摩擦力增大,则物块将减速运动,而物体受到斜面的摩擦力大小为tanθ(mgsinθ+F),方向沿斜面向下,还受到斜面给它的支持力,mgcosθ+F,方向垂直斜面斜向上.又牛三定律,物体给斜面的力分别为右偏下的摩擦,和左偏下的压力,大小分别为tanθ(mgsinθ+F),mgcosθ+F,把这两个力沿水平方向分解,会发现他们恰好等大反向,因此斜面不受摩擦力.由于物体与斜面间的作用力仍与重力共线,因此地面与斜面间没有摩擦力,
那么对斜面受力分析如图:
斜面对m的作用力竖直向上大小为mg,所以m对斜面的作用力F′大小为mg,方向竖直向下.
由平衡条件得:地面对斜面没有摩擦力的作用,且:
N=(M+m)g
故:BC正确,AD错误.
故选:BC
因为m处于平衡状态,故支持力N与摩擦力f的合力F′等于mg,方向竖直向上,即:斜面对m的作用力竖直向上大小为mg.
当在m匀速下滑过程中对其施加一个水平向右的力.在m仍然继续下滑过程中(M仍保持静止).
若F水平向右时,物体对斜面的压力增加,导致摩擦力增大,则物块将减速运动,而物体受到斜面的摩擦力大小为tanθ(mgsinθ+F),方向沿斜面向下,还受到斜面给它的支持力,mgcosθ+F,方向垂直斜面斜向上.又牛三定律,物体给斜面的力分别为右偏下的摩擦,和左偏下的压力,大小分别为tanθ(mgsinθ+F),mgcosθ+F,把这两个力沿水平方向分解,会发现他们恰好等大反向,因此斜面不受摩擦力.由于物体与斜面间的作用力仍与重力共线,因此地面与斜面间没有摩擦力,
那么对斜面受力分析如图:
斜面对m的作用力竖直向上大小为mg,所以m对斜面的作用力F′大小为mg,方向竖直向下.
由平衡条件得:地面对斜面没有摩擦力的作用,且:
N=(M+m)g
故:BC正确,AD错误.
故选:BC
点评:求解斜面的受力情况,需要对斜面受力分析,关键是根据m的受力情况来判断m对斜面的作用力情况.
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