题目内容

6.如图所示,斜面体A静置于水平地面上,其倾角为θ(θ<45°),上底面水平的物块B在A上恰能匀速下滑.现对B施加一个沿斜面向上的推力F使B能缓慢地向上匀速运动,某时刻在B上轻轻地放上一个质量为m的小物体C(图中未画出,放上后C与B相对静止),A始终静止,B保持运动状态不变.重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.B与A间的动摩擦因数μ=tanθ
B.放上C后,B受到的摩擦力不变
C.放上C后,推力F增加了mgsinθ
D.放上C后,A受到地面的支持力增加了mg-2mgsin2θ

分析 本题物体B涉及三个状态:匀速下滑、匀速上滑、加质量为m的小物体C匀速上滑,先根据平衡条件得到匀速下滑时物体B所受的滑动摩擦力大小,得到B、A间的动摩擦因数.再研究匀速上滑过程中,B受到的摩擦力.对整体研究,分别得到未加C和加上C后地面对A的摩擦力,再分析摩擦力的增加量,根据B受力平衡分析F的增加量.

解答 解:A、B匀速下滑过程,所受的摩擦力大小为f1=mBgsinθ,又f1=μmBgcosθ,联立解得,μ=tanθ,故A正确;
B、未加C匀速上滑时,由于B对斜面A的压力没有变化,则知B所受的摩擦力大小没有变化,仍为f2=f1=μmBgcosθ,加上C匀速上滑时,B所受的摩擦力大小f3=μ(mB+m)gcosθ,则B受到的摩擦力增加量为△f=f3-f2=μmgcosθ=tanθ•mgcosθ=mgsinθ,故B错误;
C、没有加C时,沿着斜面方向受力平衡,则F=mBgsinθ+f2,则加上C物体后,F=(mB+m)gsinθ+f3,则F增加了△F=mgsinθ+△f=2mgsinθ,故C错误;
D、放上C后,A受到地面的支持力增加量△N=mg-△Fsinθ=mg-2mg(sinθ)2,故D错误.
故选:A

点评 本题中B涉及三个平衡状态,其中要根据匀速下滑时,得到结论μ=tanθ是解题的关键点之一,还要灵活选择研究对象,采用隔离法和整体法结合比较简便

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