题目内容

1.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

分析 原来物体匀速下滑时,m所受的支持力和摩擦力的合力竖直向上,斜面体受到m的压力与摩擦力的合力竖直向下,地面不会给斜面体以摩擦力.当施加不同方向上的分力时,分别对物体和斜面进行分析,明确物体对斜面的压力和摩擦力成比例增加,再分析压力和摩擦力的合力方向,从而作出判断.

解答 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,故A错误;B正确;
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错误;
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;故D正确.
故选:BD

点评 本题考查斜面上的受力分析问题,要注意明确物体在斜面上运动时上的受力分析的方法,同时要注意整体与隔离法的正确使用;另外还要注意本题中物体在斜面上做匀速运动可以得出结论,物体受摩擦力与压力是成比例增加的,这是解题的突破口.

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