题目内容
如图所示,一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上,F的方向与斜面平行,如果将力F撤消,下列对物块的描述正确的是( )
A、木块将沿面斜面下滑 | B、木块受到的摩擦力变大 | C、木块立即获得加速度 | D、木块所受的摩擦力改变方向 |
分析:将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面方向,在垂直于斜面的平面内分析受力情况,根据平衡条件分析摩擦力大小和方向如何变化.
解答:解:设木块的重力为G,将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向,沿斜面向下的分力大小为Gsinθ,如图1所示,为物体在斜面平面内受力情况.
力F未撤掉时,由图1根据平衡条件得,静摩擦力大小f1=
.所以最大静摩擦力不小于
.
力F撤掉时,重力分力Gsinθ<
,即重力的下滑分力一定小于最大静摩擦力,所以木块仍保持静止.
F撤消后,由图2知,根据平衡条件得f2=Gsinθ,所以木块受到的摩擦力变小.由图看出,木块所受的摩擦力方向发生了改变.故D正确,ABC错误.
故选:D
力F未撤掉时,由图1根据平衡条件得,静摩擦力大小f1=
F2+(Gsinθ)2 |
F2+(Gsinθ)2 |
力F撤掉时,重力分力Gsinθ<
F2+(Gsinθ)2 |
F撤消后,由图2知,根据平衡条件得f2=Gsinθ,所以木块受到的摩擦力变小.由图看出,木块所受的摩擦力方向发生了改变.故D正确,ABC错误.
故选:D
点评:本题中木块受力分布在立体空间中,可分成垂直于斜面和平行斜面两个平面进行研究.
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