题目内容
【题目】如图所示,斜面体静止于水平面上,滑块静止于斜面体的顶端.轻推滑块,发现滑块刚好可以沿着斜面匀速下滑.在滑块下滑的过程中,给滑块施加一个在纸面方向内的恒力,则( )
A.施加的恒力竖直向下,滑块将加速下滑
B.施加的恒力竖直向下,滑块仍然匀速下滑
C.施加的恒力水平向右,则斜面体将立刻受到地面施加的一个水平向左的摩擦力
D.无论该恒力向哪个方向,只要滑块能继续沿斜面下滑,斜面体与地面之间都没有摩擦力
【答案】B,D
【解析】解:A、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,则由上可知,
(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,A不符合题意;B符合题意;
C、由以上分析可知,未加水平力F时,物体恰能沿斜面匀速下滑,物体受力如图a所示,支持力和摩擦力的合力竖直向上,大小为mg,斜面体受力如图b所示,当物体受到水平恒力F作用时,将F分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向可知,受力分析如图c所示,则可知斜面受力如图d所示,由图可知,斜面体水平方向受力仍然为零,故不受摩擦力,故C不符合题意;
D、由C的分析可知,将任意方向上的分力分解到水平和竖直方向,只要物体运动物体对斜面的压力和摩擦力成比例增加,故均可以得出C中类似效果,所以不论力沿任何方向,斜面受地面的摩擦力均为零;D符合题意.
所以答案是:BD
【考点精析】解答此题的关键在于理解静摩擦力的相关知识,掌握静摩擦力:静摩擦力大小可在0与fmax 之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.