题目内容

3.如图所示,将斜面粗糙、质量为M的斜面放在粗糙的水平地面上,质量为m的物体放在斜面,恰能沿斜面匀速下滑,斜面体能够静止不动.若用平行斜面向下的推力,使物块沿斜面向下匀加速滑动,斜面体依然静止不动,则斜面体(  )
A.受地面的摩擦力方向水平向右B.受地面的摩擦力方向水平向左
C.对地面的压力等于(M+m)gD.对地面的压力小于(M+m)g

分析 斜面体始终静止不动,可分别对m原来的状态和匀加速的状态进行受力分析,比较m对M的力如何变化,从而判断M的受力情况.

解答 解:匀速下滑时:对m受力分析如图:

m匀速下滑,所以m受力平衡,支持力N和滑动摩擦力f的合力F′与重力G大小相等方向相反.
即:斜面对m的作用力竖直向上,大小为mg
对M受力分析如图:

因为:斜面对m的作用力竖直向上,大小为mg,所以m对M的作用力F′大小为mg,方向竖直向下,故斜面不受静摩擦力的作用.
斜面受到的支持力:FN=F′+Mg=(M+m)g
当m加速下滑时:所加力F沿斜面方向,所以:m所受的支持力和滑动摩擦力不变,即:m和M之间的作用力不变,故M受力情况与原来相同;
所以ABD错误、C正确.
故选:C.

点评 本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.

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