如图所示,斜面体A静止放置在水平地面上.质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动.当F1方向水平向右,F2方向沿斜面体的表面向下时斜面体受到地面的摩擦力方向向左.则下列说法中正确的是A.若同时撤去F1和F2,滑块B的加速度方向一定沿斜面向下B.若只撤去F1,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右C.若只撤去F2,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右D.若只撤去F2,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变
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解析分析:由题意知,物体B沿斜劈向下运动,斜劈A保持静止并受到地面给它向左的静摩擦力作用,说明A有向右运动的趋势.由于题目没有明确物体B向下运动的性质是匀速直线运动还是匀加速直线运动以及斜劈A表面的粗糙程度是光滑还是粗糙,这给该题的判断和分析带来了很大的困难. 我们要用假设法去讨论存在的问题.
解答:本题可以假设从以下两个方面进行讨论.
(1)斜劈A表面光滑(设斜面的倾角为θ,A的质量为mA,B的质量为mB)
A、同时撤去F1和F2,物体在其重力沿斜面向下的分力mB gsinθ的作用下也一定沿斜面向下做匀加速直线运动.故A是正确的;
B、如果撤去F1,使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是FN2sinθ=mB gcosθsinθ,方向向右.如图1所示.由于mB gcosθsinθ<(mB gcosθ+F1sinθ)sinθ,所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力,其方向仍然是向左,而不可能向右.故B错误的;
C、撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的变化情况要从A受地面摩擦力作用的原因角度去思考即寻找出使A相对地面发生相对运动趋势的外力的变化情况.通过分析,使A相对地面有向右滑动趋势的外力是(mB gcosθ+F1sinθ)sinθ.如图2、3所示.与F2是否存在无关.所以撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面的摩擦力应该保持不变.故C错误的;
D、根据以上判断,故D正确的;
因此,在斜劈表面光滑的条件下,该题的