Question

某學(xué)習(xí)小組為體驗(yàn)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的臨界狀態(tài)，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，一位同學(xué)坐在長(zhǎng)直木板上，讓長(zhǎng)直木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)（即木板與地面的夾角θ變大），另一端不動(dòng)，則該同學(xué)受到支持力F_N、合外力F_合、重力沿斜面方向的分力G₁、摩擦力 F_f隨角度θ的變化關(guān)系圖象是中正確的是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：在長(zhǎng)直木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，人受到的摩擦力先是靜摩擦力后是滑動(dòng)摩擦力，對(duì)人受力分析可以求得人受到的摩擦力和支持力的大小．
解答：解：對(duì)該同學(xué)進(jìn)行受力分析如圖所示，則：①G₁=mgsinθ，即重力沿斜面方向的分力G₁按正弦規(guī)律變化，故C對(duì)； ②F_N=G₂=mgcosθ，即支持力F_N按余弦規(guī)律變化，故A對(duì)；
③在該同學(xué)滑動(dòng)之前，該同學(xué)受到的靜摩擦力與重力沿斜面方向的分力是等大，即合外力為零，而滑動(dòng)之后，F(xiàn)_合=mg（sinθ-μcosθ）由于合外力與θ不成正比關(guān)系，故B錯(cuò)；
④在該同學(xué)滑動(dòng)之前，該同學(xué)受到的靜摩擦力與重力沿斜面方向的分力是等大，即按正弦規(guī)律變化，而滑動(dòng)之后，F(xiàn)_f=μmgcosθ，即按余弦規(guī)律變化，但滑動(dòng)摩擦力比最大靜摩擦力稍小，故D對(duì)．
故選ACD．
點(diǎn)評(píng)：分析物體受到的摩擦力的大小，首先要判斷物體受到的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算方法是不同的．