题目内容
一质量为m的物块恰好能在倾角为θ的斜面上匀速下滑.现同时对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )
分析:未加F时,物块匀速下滑,受力平衡,由平衡条件和摩擦力公式得出sinθ与μcosθ的大小.再分析对物块施加一个竖直向下的恒力F时,重力和F沿斜面向下的分力与滑动摩擦力的大小,判断物块的运动状态.
解答:解:未加F时,物块匀速下滑,受力平衡,分析物体的受力情况如图,由平衡条件得
mgsinθ=μmgcosθ,得 sinθ=μcosθ
对物块施加一个竖直向下的恒力F时,物块受到的滑动摩擦力大小为f=μ(F+mg)cosθ
重力和F沿斜面向下的分力大小为(F+mg)sinθ,则上可知,(F+mg)sinθ=μ(F+mg)cosθ,则物块受力仍平衡,所以仍处于匀速下滑状态.
受到的合外力仍为零,保持不变.故A正确,BCD错误.
故选A
mgsinθ=μmgcosθ,得 sinθ=μcosθ
对物块施加一个竖直向下的恒力F时,物块受到的滑动摩擦力大小为f=μ(F+mg)cosθ
重力和F沿斜面向下的分力大小为(F+mg)sinθ,则上可知,(F+mg)sinθ=μ(F+mg)cosθ,则物块受力仍平衡,所以仍处于匀速下滑状态.
受到的合外力仍为零,保持不变.故A正确,BCD错误.
故选A
点评:本题中物块匀速下滑时,μ=tanθ,作为一个重要结论可在理解的基础上,对分析本题解答有帮助.
练习册系列答案
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一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,斜面始终静止在粗糙的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则( )
A、物块将沿斜面加速下滑 | B、物块仍处于静止状态 | C、斜面对物块的支持力不变 | D、物块的合外力增大 |
一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )
A.沿斜面加速下滑 | B.仍处于静止状态 |
C.受到的摩擦力不变 | D.受到的合外力增大 |