質(zhì)量為m的小物塊放在傾角為α的斜面上處于靜止,如圖所示.若整個裝置可以沿水平方向或豎直方向平行移動,且小物塊與斜面體總保持相對靜止.下列的哪種運(yùn)動方式可以使物塊對斜面的壓力和摩擦力都一定減小


  1. A.
    沿豎直方向向上加速運(yùn)動
  2. B.
    沿豎直方向向上減速運(yùn)動
  3. C.
    沿水平方向向右加速運(yùn)動
  4. D.
    沿水平方向向右減速運(yùn)動
B
分析:分析物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律列式,分析物塊所受的斜面的支持力和靜摩擦力的變化,即可得解.
解答:A、設(shè)向上的加速度大小為a.物塊受到重力mg、斜面的支持力N和摩擦力f三個力作用,物塊的加速度方向豎直向上,根據(jù)牛頓第二定律可知物體所受的合外力方向豎直向上,而重力豎直向下,則知N和f的合力方向必定豎直向上,如圖1所示,根據(jù)牛頓第二定律得
-mg=ma
f=Ntanα
解得,N=m(g+a)cosα,f=m(g+a)sinα
物塊原來處于靜止?fàn)顟B(tài),a=0,N=mgcosα,f=mgsinα
可見,物塊沿豎直方向向上加速運(yùn)動時,所受的支持力和摩擦力都增大,則物塊對斜面的壓力和摩擦力都一定增大.故A錯誤.
B、與A同理可得,物塊沿豎直方向向上減速運(yùn)動時,所受的支持力和摩擦力都減小,則物塊對斜面的壓力和摩擦力都一定減。蔅正確.
C、物塊沿水平方向向右加速運(yùn)動時,受力如圖2所示,根據(jù)牛頓第二定律得:
fcosα-Nsinα=ma
fsinα-Ncosα=0
解得,N=mgcosθ-masinθ,f=mgsinθ+macosθ
可見,N減小,f增大,故C錯誤.
D、與C同理可知,物塊沿水平方向向右減速運(yùn)動時,當(dāng)加速度a增大時,N增大,而f可能減小,也可能先減小到零后反向增大.故D錯誤.
故選B
點(diǎn)評:分析受力情況,根據(jù)牛頓第二定律得到兩個力的表達(dá)式,再進(jìn)行分析,是常用的方法.
練習(xí)冊系列答案
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A、小物塊受到的重力和靜摩擦力的合力的方向一定沿皮帶方向向下B、小物塊受到的支持力與靜摩擦力的合力等于mgC、小物塊受到的靜摩擦力的大小可能等于mgsinαD、小物塊受到的靜摩擦力的方向一定沿皮帶向下

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