如图甲所示,质量为M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一个质量为m的物体A,用一个竖直向下的力F作用于A上,物体A刚好沿斜面匀速下滑.若改用一个斜向下的力F′作用在A时,物体A加速下滑,如图乙所示,则在图乙中关于地面对劈的摩擦力f及支持力N的结论正确的是A.f=0,N>MgB.f=0,N<MgC.f向右,N<MgD.f向左,N>Mg
网友回答
A
解析分析:对于甲图,以A为研究对象,分析受力,根据平衡条件求解AB间的动摩擦因数.对于乙图,A加速下滑,加速度方向沿斜面下滑,将加速度分解为沿水平方向和竖直向下两个方向,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律研究地面对劈支持力N.以B为研究对象求解摩擦力f.
解答:设斜面的倾角为θ.
对于图甲,以A为研究对象,分析受力,作出力图如图1.根据平衡条件得
?? (mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ
得到μ=tanθ
对于乙图,以B为研究对象,分析受力,作出力图如图2.
设地面对B的方向水平向右,根据平衡条件得
水平方向:f=f1cosθ-N1sinθ
又f1=μN1
得到f=μN1cosθ-N1sinθ=tanθ?N1cosθ-N1sinθ=0.
竖直方向:N>Mg
故选A
点评:本题关键是采用隔离法分析物体的受力情况,其次得到μ=tanθ.中等难度.