题目内容

4.如图所示,一质量为m的物体恰能在质量为M的斜面上匀速下滑,斜面保持静止.现用一沿斜面向下的外力F推此物体,使物体加速下滑;设此过程中斜面受到地面的摩擦力为f,支持力为N,则下列说法正确的是(  )
A.f为零,N=(m+M)gB.f不为零,N=(m+M)gC.f不为零,N>(m+M)gD.f为零,N<(m+M)g

分析 物体沿斜面匀速下滑时,合力为零,斜面静止不动,其合力也为零.对整体研究可知地面对斜面没有摩擦力.当沿斜面方向用力向下推此物体,使物体加速下滑时,物体对斜面的压力没有变化,摩擦力也没有变化,即可知道斜面的受力情况没有改变.

解答 解:当物体沿斜面匀速下滑时,对物体和斜面组成的整体进行研究:
水平方向没有其他外力,由平衡条件得知,地面对斜面没有摩擦力,地面对斜面的支持力等于N=(m+M)g,当沿斜面方向用力向下推此物体,使物体加速下滑时,物体对斜面的压力没有变化,滑动摩擦力也没有变化,所以斜面的受力情况没有改变,则地面对斜面仍然没有摩擦力,地面对斜面的支持力仍为N=(m+M)g,故A正确,BCD错误.
故选:A.

点评 本题分析的关键是抓住两种情况之间不变的条件:物体对斜面的压力和摩擦力不变,即可由平衡条件分析地面对斜面的作用力情况.

练习册系列答案
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19.正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞(撞前速度在同一直线上的碰撞)并进行高能物理研究的实验装置(如图甲),该装置一般由高能加速器(同步加速器或直线加速器)、环形储存室(把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室)和对撞测量区(对撞时发生的新粒子、新现象进行测量)三个部分组成.为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞,在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域.对撞区域设计的简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的竖直边界,水平边界EF将整个区域分成上下两部分,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内,Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B.现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入,在对撞测量区发生对撞.已知两注入口到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距为L,正电子的质量为m,电量为+e,负电子的质量为m,电量为-e.

(1)试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子;
(2)若L=4$\sqrt{3}$d,要使正负电子经过水平边界EF一次后对撞,求正负电子注入时的初速度大小;
(3)若只从注入口C射入电子,间距L=13(2-$\sqrt{3}$)d,要使电子从PQ边界飞出,求电子射入的最小速率,及以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间.

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