Question

如图所示，倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ＝45°，则

A.物体一定沿虚线向下运动

B.物体一定沿虚线向上运动

C.物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0

D.物体与斜面间的动摩擦因数μ＝

Answer 1

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解析:

物块在重力G、斜面的支持力F_N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力F_f共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动，现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边（也垂直于推力F）的下滑力G₁、垂直与斜面的力G₂，其中G₂恰好把F_N平衡掉了，这样可视为物体在推力F、下滑力G₁、摩擦力F_f三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，根据三力平衡特点， F与G₁的合力必沿斜面向下，同时摩擦力F_f只能沿斜面向上，故选项A对BC错；根据几何关系，F与G₁的合力F_合==G₁，即F_f=G₁，故物体与斜面间的动摩擦因数μ＝=＝，故选项D正确。本题意在考查动态平衡问题，考查学生利用平衡条件求力的能力及空间想象能力。