Question

如图甲所示，一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物块始终处于静止状态，当F按图乙所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能是如图答案中的（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：若t=0时刻物体受到的静摩擦力方向沿斜面向上，由平衡条件得出摩擦力与时间的关系式，选择图象．若t=0时刻物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下，当F减小时，由平衡条件分析摩擦力如何，再选择图象．
解答：解：设t=0时刻F=F，则F与t的关系式为F=F-kt，k是图线斜率的大小．
A、D若t=0时刻物体受到的静摩擦力方向沿斜面向上，由平衡条件得：摩擦力F_f=mgsinα-F=mgsinα-（F-kt）=kt+（mgsinα-F），若mgsinα=F，则有F_f=kt，当F=0时，F_f=mgsinα，保持不变．则A错误，D正确．
B、C若t=0时刻物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得知，摩擦力F_f=F-mgsinα，当F减小时，摩擦力先减小，减小到零后，摩擦力反向增大，故BC错误．
故选D
点评：本题采用定量分析与定性相结合的方法分析物体所受的摩擦力情况．从数学角度得到解析式选择图象，是常用的方法．