Question

如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，向右作匀速直线运动．现改变F的大小和F与水平的夹角θ，但始终使物体做匀速运动．则下列说法正确的是（　　）

A．F与物体的重力的合力大小和方向都是不变的

B．F与物体的重力的合力大小和方向都是变化的

C．F与物体的重力的合力大小不变方向改变

D．F与物体的重力的合力大小改变方向不变

Answer 1

分析：分析物体的受力情况：重力、拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力，根据平衡条件推论可知，F与物体的重力的合力与支持力和滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反，根据平衡条件分析摩擦力的变化，由f=μN分析f和N的夹角，即可知道F与物体的重力的合力方向不变．

解答：解：物体做匀速运动时受到四个力作用：重力G、拉力F、地面的支持力N和滑动摩擦力f，根据平衡条件得知，F与物体的重力的合力与支持力和滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反．由图，tanα=

f

N

=μ，可见，f与N的合力方向不变，则F与物体的重力的合力方向也保持不变．
由平衡条件得：f=Fcosθ，N+Fsinθ=G，又f=μN
联立得，F=

μG

cosθ+μsinθ

f=Fcosθ=

μGcosθ

cosθ+μsinθ

=

μG

1+μtanθ

f与N的合力大小F_合=

f

sinα

=

1

sinα

?

μG

1+μtanθ

当θ变化时，可见，f与N的合力大小随之变化，则F与物体的重力的合力大小也改变．故D正确．
故选D

点评：本题关键运用数学上函数法分析F与θ的关系，再进一步根据平衡条件分析F与物体的重力的合力大小方向的变化情况．