Question

某大型游樂場內的新型滑梯可以等效為如圖所示的物理模型．一個小朋友在AB段的動摩擦因數μ₁<tanθ，BC段的動摩擦因數為μ₂>tanθ ，他從A點開始下滑，滑到C點恰好靜止，整個過程中滑梯保持靜止狀態．則該小朋友從斜面頂端A點滑到底端C點的過程中（     ）

A．地面對滑梯始終無摩擦力作用

B．地面對滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右

C．地面對滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小

D．地面對滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的總重力的大小

Answer 1

BD

解析:

錯解：部分同學選擇整體分析后就會得出豎直方向的重力與地面對滑梯的支持力等值方向。

錯解原因：因為在他（她）的腦海中始終認為只要是同一豎直線上的與重力反向的二力就是平衡力，根本就不考慮物體的運動狀態。

正確解答：①在AB段的動摩擦因數μ₁<tanθ可以得出小朋友做的是加速運動，對于整體有F_合=m_am+M_aM雖然滑梯沒有加速度，當小朋友有沿斜面向下的加速度，此加速度可以分解成水平向左方向和豎直向下方向，所以水平方向有地面對滑梯有向左的摩擦力，豎直方向重力大于支持力。

②在BC段的動摩擦因數μ₂>tanθ可以得出小朋友做的是減速運動，對于整體有F_合=m_am+M_aM雖然滑梯沒有加速度，當小朋友有沿斜面向上的加速度，此加速度可以分解成水平向右方向和豎直向上方向，所以水平方向有地面對滑梯有向右的摩擦力，豎直方向重力小于支持力。