Question

【題目】如圖所示，水平地面上有一傾角為30°的表面粗糙的斜劈，一質量為m的小物塊恰沿著斜劈的表面勻速下滑，現對小物塊施加一沿斜劈表面向下的恒力F，使它沿該斜劈表面加速運動。在運動過程中，保持力F的大小不變，方向則逐漸沿逆時針方向轉到豎直向下。斜劈表面足夠長，斜劈始終相對地面靜止。下列說法中正確的是（　　）

A. 小物塊先做加速度增大的加速運動，最后做勻速運動

B. 小物塊先做加速度減小的加速運動，最后做勻加速運動

C. 在運動過程中，地面對斜劈的支持力逐漸增大

D. 在運動過程中，地面對斜劈的摩擦力先減小后增大

Answer 1

【答案】C

【解析】物塊勻速下滑時，由平衡條件有：，得：，當保持力F的大小不變，方向沿逆時針方向轉到豎直向下的過程中，設F與斜面間的夾角為α，由牛頓第二定律有：，得：，增大，減小，增大，則知a減小，當時，a=0，所以小物塊先做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動，故AB錯誤。對物塊和斜面整體，豎直方向有：，得：，增大，增大，減小，所以地面對斜劈的支持力N逐漸增大。故C正確。物塊勻速下滑時，對物塊和斜面組成的系統，由平衡條件知地面對斜面的摩擦力為零。當F沿斜面向下時，斜面的受力情況不變，地面對斜面的摩擦力為零。當F豎直向下時，對物塊有：，物塊做勻速運動，對整體，由平衡條件知地面對斜面的摩擦力為零，則知地面對斜劈的摩擦力總是為零。故D錯誤。故選C。