Question

如圖所示，斜面體A靜置于水平地面上，其傾角為θ=45⁰，上底面水平的物塊B在A上恰能勻速下滑．現(xiàn)對(duì)B施加一個(gè)沿斜面向上的力F使B總能極其緩慢的向上勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)在B上輕輕地放上一個(gè)質(zhì)量為m的小物體C（圖中未畫出），A始終靜止，B保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變．關(guān)于放上C之后，下列說法正確的時(shí)（　　）

A．B受到的摩擦力增加了mgsinθ

B．B受到的摩擦力不變

C．A受到地面的摩擦力不變

D．A受到地面的摩擦力增加了mg

Answer 1

分析：本題物體B涉及三個(gè)狀態(tài)：勻速下滑、勻速上滑、加質(zhì)量為m的小物體C勻速上滑，先根據(jù)平衡條件得到勻速下滑時(shí)物體B所受的滑動(dòng)摩擦力大小，得到B、A間的動(dòng)摩擦因數(shù)．再研究勻速上滑過程中，B受到的摩擦力．對(duì)整體研究，分別得到未加C和加上C后地面對(duì)A的摩擦力，再分析摩擦力的增加量．

解答：解：
A、B、B勻速下滑過程，所受的摩擦力大小為f₁=m_Bgsinθ，又f₁=μm_Bgcosθ，聯(lián)立解得，μ=tanθ．
未加C勻速上滑時(shí)，由于B對(duì)斜面A的壓力沒有變化，則知B所受的摩擦力大小沒有變化，仍為f₂=f₁=μm_Bgcosθ，
加上C勻速上滑時(shí)，B所受的摩擦力大小f₃=μ（m_B+m）gcosθ，則B受到的摩擦力增加量為△f=f₃-f₂=μmgcosθ=tanθ?mgcosθ=mgsinθ．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、D、對(duì)整體研究：未加C勻速上滑時(shí)，地面對(duì)A的摩擦力大小為f_A1=Fcosθ，
又對(duì)B：F=μm_Bgcosθ+m_Bgsinθ，得f_A1=2m_Bgsinθcosθ；
加上C勻速上滑時(shí)，地面對(duì)A的摩擦力大小為f_A2=F′cosθ
F′=μ（m_B+m）gcosθ+（m_B+m）gsinθ
得，f_A2=2（m+m_B）gsinθcosθ；
所以A受到地面的摩擦力增加量為△f_A2=2mgsinθcosθ=mgsin2θ=mg．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選AD

點(diǎn)評(píng)：本題中B涉及三個(gè)平衡狀態(tài)，其中要根據(jù)勻速下滑時(shí)，得到結(jié)論μ=tanθ是解題的關(guān)鍵點(diǎn)之一，還要靈活選擇研究對(duì)象，采用隔離法和整體法結(jié)合比較簡(jiǎn)便．