Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=1kg的物塊置于傾角θ=30的固定斜面上，斜面ABCD為正方形，AB與CD均水平。物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，且g=10m/s2，下列說法中錯誤的是

A. 若物塊靜止在斜面上，當(dāng)施加一個豎直向下的力F時(shí)，物塊不可能運(yùn)動

B. 若物塊沿斜面向下勻速滑動時(shí)，再施加一個豎直向下的力F，物塊仍然勻速運(yùn)動

C. 當(dāng)施加一個平行于BC的水平力F時(shí)，物塊不可能做勻速直線運(yùn)動

D. 當(dāng)物塊沿平行于BC方向做勻速運(yùn)動時(shí)，應(yīng)在斜面內(nèi)施加平行斜面大小為5N的力

Answer 1

【答案】D

【解析】

以物塊為研究對象，分析受力情況，作出力圖，物塊靜止在斜面上時(shí)，重力沿斜面向下的分力小于等于最大靜摩擦力，分析當(dāng)力F增大時(shí)沿斜面向下的外力與最大靜摩擦力的關(guān)系，判斷物體能否運(yùn)動，當(dāng)物塊勻速運(yùn)動時(shí)，其合力為零；

A、若物塊靜止在斜面上，此時(shí)物塊受到重力、支持力和靜摩擦力作用，合力為零，當(dāng)施加一個豎直向下的力F時(shí)即相當(dāng)于物塊的重力增大了，但是相應(yīng)的支持力和摩擦力也增大，合力仍然為零，所以物塊不可能運(yùn)動，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故選項(xiàng)A正確；

B、若物塊沿斜面向下勻速滑動時(shí)，根據(jù)平衡條件可知：

再施加一個豎直向下的力F時(shí)，則：

所以物塊仍然做勻速運(yùn)動，故選項(xiàng)B正確；

C、由題可知，物塊沿斜面向下的分力為，若施加一個平行于BC的水平力F時(shí)，二者的合力大于，而物塊在斜面上運(yùn)動時(shí)其滑動摩擦力大小為：，則在斜面內(nèi)三個力的合力不為零，即物塊不可能做勻速直線運(yùn)動，故選項(xiàng)C正確；

D、當(dāng)物塊沿平行于BC方向做勻速運(yùn)動時(shí)，此時(shí)滑動摩擦力大小為，方向與斜面相對運(yùn)動方向相反，而物塊沿斜面向下的分力為，二者的合力大小為，方向與滑動摩擦力的方向夾角為，要使物塊做勻速運(yùn)動，則應(yīng)在斜面內(nèi)施加平行斜面大小為的力，方向與滑動摩擦力和重力沿斜面的分力的合力方向相反，故選項(xiàng)D錯誤。