题目内容

如图质量为m的滑块在固定的斜面上匀变速下滑(a≠0),现在m上加一竖直向下的恒力后,则以下说法正确的是(  )
分析:分匀加速下滑和匀减速下滑两种情况,根据牛顿第二定律和滑动摩擦力公式,分别研究加恒力F前后物体所受的摩擦力大小和加速度大小,再进行比较.
解答:解:若1°物体原来以加速度a匀加速下滑,则根据牛顿第二定律有
此时:mgsinθ-μmgcosθ=ma,
摩擦力f=μmgcosθ①
解得,a=g(sinθ-μcosθ)②
施加竖直向下恒力F后,则有?
此时:摩擦力f′=μ(mgcosθ+Fcosθ)=μ(mg+F)cosθ③
(mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=ma′
a′=(g+
F
m
)(sinθ-μcosθ)④
可见,物体m受到的摩擦力增大,下滑的加速度增大.
若2° 物体原来以加速度a匀减速下滑,则根据牛顿第二定律有
此时:μmgcosθ-mgsinθ=ma,摩擦力f=μmgcosθ①
解得,a=g(μcosθ-sinθ)②
施加竖直向下恒力F后,则有?
此时:摩擦力f′=μ(mgcosθ+Fcosθ)=μ(mg+F)cosθ③
μ(mg+F)cosθ-(mg+F)sinθ=ma′
a′=(g+
F
m
)(μcosθ-sinθ)④
可见,下滑的加速度增大.
故选BC.
点评:本题是牛顿第二定律和摩擦力公式的应用,分析受力是基础.
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