Question

【題目】如圖所示，水平地面上有一傾角為30°的斜面體，將一質量為m的矩形小物塊放置在斜面上，對其施加一斜向右上方的恒力F（其與平行斜面方向成30°角），物塊沿斜面上滑．一段時間后，撤去外力F，最終物塊將沿斜面下滑．整個過程中，物塊和斜面體間始終有擠壓，斜面體相對地面始終靜止，則下列關于地面對斜面體的摩擦力表述正確的是

A.撤去F前，物塊上滑過程，摩擦力可能為零

B.撤去F后，物塊上滑過程，摩擦力方向可能向右

C.撤去F后，物塊下滑過程，摩擦力可能為零

D.物塊在斜面上運動全過程，摩擦力方向始終向左

Answer 1

【答案】D

【解析】

若物塊與斜面體之間光滑接觸，對斜面體受力分析，在撤去F前后的過程中，物塊對斜面體只有垂直斜面體斜向右下方的壓力，則地面對斜面體有向左的摩擦力；

若物塊與斜面體之間有摩擦，對斜面體受力分析，在物塊上滑的過程中，物塊對斜面體有垂直斜面體斜向右下方的壓力和沿斜面向上的摩擦力，兩個力都有水平向右的分量，可知地面給斜面體的摩擦力向左；

當物塊下滑的過程中一定是加速下滑，即物塊的加速度有水平向左的分量，則對滑塊和斜面體的整體而言，由牛頓第二定律可知，地面對斜面體一定有向左的摩擦力；

綜上所述：物塊在斜面上運動全過程，摩擦力方向始終向左．

A．撤去F前，物塊上滑過程，摩擦力可能為零，與結論不相符，選項A錯誤；

B．撤去F后，物塊上滑過程，摩擦力方向可能向右，與結論不相符，選項B錯誤；

C．撤去F后，物塊下滑過程，摩擦力可能為零，與結論不相符，選項C錯誤；

D．物塊在斜面上運動全過程，摩擦力方向始終向左，與結論相符，選項D正確；