Question

14．如圖所示，斜面小車靜止在光滑水平面上，斜面小車右邊緊貼墻壁，物塊在斜面小車的斜面上恰好靜止，若現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F，則（　�。�

• A． 物塊將沿斜面加速下滑
• B． 水平面對(duì)斜面小車的作用力將增大F
• C． 斜面小車對(duì)物塊的作用力不變
• D． 斜面小車將受到5個(gè)力作用

Answer 1

分析 未加F時(shí)，物塊恰好靜止，受力平衡，由平衡條件和摩擦力公式得出sinθ與μcosθ的大�。�再分析對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F時(shí)，重力和F沿斜面向下的分力與滑動(dòng)摩擦力的大小，判斷物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

解答 解：A、物塊在斜面小車上靜止不動(dòng)時(shí)，物塊受到重力、支持力和靜摩擦力的作用處于平衡狀態(tài)，有mgsinθ=μmgcosθ，μ=tanθ…①
對(duì)物塊施加豎直向下的恒力F，根據(jù)牛頓第二定律，有（mg+F）sinθ-μ（mg+F）cosθ=ma…②解得：a=0，相當(dāng)于增加了物體的重力，物塊仍然靜止在斜面上，故A錯(cuò)誤；
B、對(duì)斜面小車和物塊組成的整體為研究對(duì)象，施角F前，水平面對(duì)斜面小車的作用力等于（M+m）g；施加F后，水平面對(duì)斜面小車的作用力為（M+m）g+F，故水平面對(duì)斜面小車的作用力將增大F，故B正確；
C、對(duì)物塊，仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面小車對(duì)物塊的作用力大小等于（mg+F），方向豎直向上，故C錯(cuò)誤；
D、斜面小車受到重力、水平面的支持力、物塊的壓力和物塊對(duì)斜面小車的靜摩擦力四個(gè)力的作用，故D錯(cuò)誤；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題中物塊恰好靜止時(shí)，μ=tanθ，作為一個(gè)重要結(jié)論可在理解的基礎(chǔ)上，對(duì)分析本題解答有幫助