题目内容
如图,重20N的物体静止在倾角为θ=30°的粗糙斜面上,物体与固定在斜面上的轻弹簧连接,设物体所受最大静摩擦力为12N,则弹簧的弹力为:①可能为零;②可能为2N,方向沿斜面向上;③可能为12N,方向沿斜面向上;④可能为2N,方向沿斜面向下.
- A.①②③
- B.②③④
- C.①②④
- D.①②③④
D
分析:物体可能有沿斜面上滑的趋势,也可能有沿斜面下滑的趋势,根据平衡条件,分别求出物体刚要沿斜面上滑时和刚要下滑时弹簧的弹力,得到弹力的范围.
解答:物体刚要沿斜面上滑时,物体的静摩擦力沿斜面向下达到最大值,由平衡条件得到,此时弹簧的弹力沿斜面向上,达到最大值为F1=Gsin30°+fm=10N+12N=22N,方向沿斜面向上;
物体刚要沿斜面下滑时,物体的静摩擦力沿斜面向上达到最大值,由平衡条件得到,此时弹簧的弹力大小为F2=fm-Gsin30°=2N,方向沿斜面向下;故①②③④均正确.
故选D
点评:本题关键分析物体临界状态时的弹力大小,得到弹力的范围.物块刚要滑动时静摩擦力达到最大值.
分析:物体可能有沿斜面上滑的趋势,也可能有沿斜面下滑的趋势,根据平衡条件,分别求出物体刚要沿斜面上滑时和刚要下滑时弹簧的弹力,得到弹力的范围.
解答:物体刚要沿斜面上滑时,物体的静摩擦力沿斜面向下达到最大值,由平衡条件得到,此时弹簧的弹力沿斜面向上,达到最大值为F1=Gsin30°+fm=10N+12N=22N,方向沿斜面向上;
物体刚要沿斜面下滑时,物体的静摩擦力沿斜面向上达到最大值,由平衡条件得到,此时弹簧的弹力大小为F2=fm-Gsin30°=2N,方向沿斜面向下;故①②③④均正确.
故选D
点评:本题关键分析物体临界状态时的弹力大小,得到弹力的范围.物块刚要滑动时静摩擦力达到最大值.
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