题目内容

11.如图所示,楔形物体A静止放在粗糙的水平面上,小物块B静止在斜面上,分别在以下两种情景下楔形物体A始终静止,①仅用平行斜面向下的恒力F1拉小物块B,使之匀速下滑;②仅用斜向左上方的恒力F2拉小物块B,使之匀速下滑;两种情景下小物块B受到的摩擦力分别为f1、f2;两种情景下地面对楔形物体A的摩擦力分别是f3、f4.地面对楔形物体A的支持力分别为N1、N2.下列说法正确的是(  )
A.F1一定小于F2B.f1一定大于f2C.N1一定小于N2D.f3一定大于f4

分析 首先建立一个模型力学,即设拉力F与斜面的夹角为α,对滑块受力分析后根据平衡条件列式求解拉力和斜面施加摩擦力的表达式分析;再对整体受力分析,求解出支持力和地面施加摩擦力的表达式;最后分析α变化引起各个力的变化情况.

解答 解:AB、设拉力F与斜面的夹角为α,受力如图:

根据平衡条件,有:
Fcosα+mgsinθ-f=0
N+Fsinα-mgcosθ=0
f=μN
联立解得:
$F=\frac{mg(μcosθ-sinθ)}{cosα+μsinα}$   ①
f=$μ[mgcosθ-\frac{mg(μcosθ-sinθ)}{cotα+μ}]$   ②
根据①,α越大,F不一定越小,故A错误;
根据②,α越大,f越小,故B正确;
C、对AB整体,根据平衡条件,支持力等于重力和拉力的竖直分力的矢量和,由于F2偏向上,故支持力小于总的重力;F1偏向下,故支持力大于总的重力;故N1一定大于N2,故C错误;
D、对AB整体,根据平衡条件,第一种情况力是斜向下的,而第二种情况是斜向上的,斜向下的,导致对地面的压力大,则对应的摩擦力也大,因此有f3一定大于f4,故D正确;
故选:BD.

点评 本题要灵活选择研究对象,根据平衡条件列式分析,关键是将两种情况归结为一种情况下列式分析.

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