题目内容

14.如图所示,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,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

分析 质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,对其受力分析,可求出动摩擦因数,加力F后,根据共点力平衡条件,可以得到压力与最大静摩擦力同时变大,物体依然平衡.

解答 解:由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力,
对物体受力分析,如图

根据共点力平衡条件,有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
f=μN
解得 μ=tanθ
对物块施加一个竖直向下的恒力F,再次对物体受力分析,如图

根据共点力平衡条件,有
与斜面垂直方向依然平衡:N=(mg+F)cosθ
因而最大静摩擦力为:f=μN=μ(mg+F)cosθ=(mg+F)sinθ
故合力仍然为零,物块仍处于静止状态,B正确,A、D错误,摩擦力由mgsinθ增大到(F+mg)sinθ,C错误;
故选:B

点评 本题要善用等效的思想,可以设想将力F撤去,而换成用一个重力的大小等于F的物体叠放在原来的物块上.

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