Question

如圖所示，在粗糙的斜面上，一木塊受平行于斜面向上且從零逐漸增大的力F的作用，木塊始終處于靜止狀態．關于木塊所受摩擦力的方向和大小，下列說法正確的是（　　）

A．摩擦力的方向始終沿斜面向上

B．摩擦力的方向始終沿斜面向下

C．摩擦力可能先變大后變小

D．摩擦力可能先變小后變大

Answer 1

分析：木塊始終處于靜止狀態，合力為零．由于開始時，F與重力沿斜面向下的分力大小關系未知，要分三種情況進行討論：F=Gsinα、F＞Gsinα和F＜Gsinα，確定靜摩擦力的方向，再根據平衡條件分析F增大時，摩擦力的大小和方向如何變化．

解答：解：設木塊的重力為G，斜面的傾角為α．
若開始時，F=Gsinα，木塊相對斜面沒有運動趨勢，不受靜摩擦力，當F增大時，則木塊所受的靜摩擦力將沿斜面向下，由平衡條件得：F=Gsinα+f，可見，F增大，f增大；
若開始時，F＞Gsinα，木塊相對斜面有向上的運動趨勢，靜摩擦力沿斜面向下，當F增大時，則木塊所受的靜摩擦力仍沿斜面向下，由平衡條件得：F=Gsinα+f，可見，F增大，f增大；
若開始時，F＜Gsinα，木塊相對斜面有向下的運動趨勢，靜摩擦力沿斜面向上，由平衡條件得：F+f=Gsinα，可見，F逐漸增大時，f變小；當F=mgsinα時，f=0；F繼續增大，則摩擦力方向沿斜面向下，f變大．即摩擦力先變小后變大．故D正確．
故選D

點評：本題根據平衡條件分析靜摩擦力的大小如何變化，方向怎樣．關鍵是要進行討論，不能頭腦簡單，認為木塊受到的摩擦力一定沿斜面向下．