Question

14．如圖所示，斜面小車靜止在光滑水平面上，斜面小車右邊緊貼墻壁，物塊在斜面小車的斜面上恰好靜止，若現對物塊施加一個豎直向下的恒力F，則（　　）

• A． 物塊將沿斜面加速下滑
• B． 水平面對斜面小車的作用力將增大F
• C． 斜面小車對物塊的作用力不變
• D． 斜面小車將受到5個力作用

Answer 1

分析 未加F時，物塊恰好靜止，受力平衡，由平衡條件和摩擦力公式得出sinθ與μcosθ的大小．再分析對物塊施加一個豎直向下的恒力F時，重力和F沿斜面向下的分力與滑動摩擦力的大小，判斷物塊的運動狀態．

解答 解：A、物塊在斜面小車上靜止不動時，物塊受到重力、支持力和靜摩擦力的作用處于平衡狀態，有mgsinθ=μmgcosθ，μ=tanθ…①
對物塊施加豎直向下的恒力F，根據牛頓第二定律，有（mg+F）sinθ-μ（mg+F）cosθ=ma…②解得：a=0，相當于增加了物體的重力，物塊仍然靜止在斜面上，故A錯誤；
B、對斜面小車和物塊組成的整體為研究對象，施角F前，水平面對斜面小車的作用力等于（M+m）g；施加F后，水平面對斜面小車的作用力為（M+m）g+F，故水平面對斜面小車的作用力將增大F，故B正確；
C、對物塊，仍然處于靜止狀態，則斜面小車對物塊的作用力大小等于（mg+F），方向豎直向上，故C錯誤；
D、斜面小車受到重力、水平面的支持力、物塊的壓力和物塊對斜面小車的靜摩擦力四個力的作用，故D錯誤；
故選：B

點評 本題中物塊恰好靜止時，μ=tanθ，作為一個重要結論可在理解的基礎上，對分析本題解答有幫助