Question

11．如图所示，在水平地面上静置一个三角劈M，过其顶点固定一竖直杆，M的右侧斜面光滑，左侧斜面粗糙，右侧斜面上轻质弹簧左端固定在竖直杆上、右端固定在小滑片P上．在左侧斜面上放置一个小滑片Q，若给Q一个沿（左）斜面向下的初速度，Q恰好匀速下滑，现在系统静止，弹簧平行（右）斜面．在下列情况中，M总保持静止，对M受到地面的摩擦力F_f判断正确的是（　　）

• A． 若给P一个沿斜面向下的初速度，在P向下滑行过程中，F_f水平向右
• B． 若去掉弹簧，给P一个沿斜面向上的初速度，在P上滑和下滑的过程中（P未与挡板相碰）F_f一定不变
• C． 若给Q一个沿斜面向上的初速度，在Q向上滑行的过程中，F_f水平向右
• D． 若给Q一个沿斜面向下的初速度，再对Q施加一个水平向右的作用力，Q向下滑行的过程中，F_f一定不变

Answer 1

分析 本题采用整体法分析，即对P、Q、斜面体整体，受力分析后根据牛顿第二定律列式分析即可．

解答 解：A、若给P一个沿斜面向下的初速度，是减速下降，加速度平行斜面向上；
对P、Q、斜面体整体，受重力、支持力和地面的摩擦力，加速度向左上方，故静摩擦力向左，故A错误；
B、若去掉弹簧，给P一个沿斜面向上的初速度，在P上滑和下滑的过程中，加速度不变，都是平行斜面向右下方；
对P、Q、斜面体整体，受重力、支持力和地面的摩擦力，加速度平行斜面向右下方，故静摩擦力向右，故B正确；
C、若给Q一个沿斜面向上的初速度，在Q向上滑行的过程中，加速度平行斜面向左下；
对P、Q、斜面体整体，受重力、支持力和地面的摩擦力，加速度平行斜面向左下方，故静摩擦力向左；故C错误；
D、若给Q一个沿（左）斜面向下的初速度，Q恰好匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，滑动摩擦力和支持力的合力竖直向上；再根据牛顿第三定律，Q对斜面体的压力和摩擦力的合力竖直向下；
若给Q一个沿斜面向下的初速度，再对Q施加一个水平向右的作用力，Q对斜面体的压力和摩擦力的合力依然竖直向下，故地面对斜面体没有静摩擦力，即F_f一定不变，故D正确；
故选：BD

点评 本题关键是对整体运用牛顿第二定律分析，要先确定加速度的方向，加速度方向即合力方向；对应D选项，要注意滑块Q下滑时其对斜面体的压力和摩擦力的合力是竖直向下的．