Question

一斜劈靜止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑塊m，若給m一向下的初速度v₀，則m正好保持勻速下滑。如圖所示，現在m下滑的過程中再加一個作用力，則以下說法正確的是

A．在m上加一豎直向下的力F1，則m將保持勻速運動，M對地有水平向右的靜摩擦力的作用

B．在m上加一個沿斜面向下的力F2，則m將做加速運動，M對地有水平向左的靜摩擦力的作用

C．在m上加一個水平向右的力F3，則m將做減速運動，在m停止前M對地有向右的靜摩擦力的作用

D．無論在m上加什么方向的力，在m停止前M對地都無靜摩擦力的作用

Answer 1

D

甲                                   乙
試題分析：假設斜劈角度為,由于m勻速下滑，對m進行受力分析如圖甲所示，可以知道，mgsin= μmgcos， μ=tan。斜劈受到的力有，重力，支持力，m對它的壓力，還有m對它的摩擦力，由于豎直方向平衡，只用分析水平方向投影 即左邊，又因為，牛頓第三定律知大小相等方向相反，所以，此時地面對斜面無摩擦力的作用，如圖乙所示。當在m上加一豎直向下的力F₁，都同比例的增大，即，,物體m仍處于平衡狀態，M對地仍無摩擦力的作用，A選項錯誤；在m上加一個沿斜面向下的力F₂，則m將做加速運動，由m的垂直斜面方向依然平衡，所以不變，故也不變，所以M對地仍無摩擦力的作用，B選項錯誤；同理在m上加一個水平向右的力F₃，則m將做減速運動，但、又同比例增大，M對地仍無摩擦力的作用，C選項錯誤；綜上所述，無論在m上加什么方向的力，在m停止前總有，μ=tan，，所以M對地都無靜摩擦力的作用，D選項正確。此題學生分析比較困難，建議畫出受力分析的圖示，幫助學生建立直觀的情景。