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如图所示,水平面上放置一倾角可变的斜面,物体m静止于此斜面上.当斜面倾角θ略增大时,若物体m和斜面仍保持静止,则A.物体所受的合外力变大B.斜面对物体的支持力变大C.

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解决时间 2021-04-12 21:38
如图所示,水平面上放置一倾角可变的斜面,物体m静止于此斜面上.当斜面倾角θ略增大时,若物体m和斜面仍保持静止,则A.物体所受的合外力变大B.斜面对物体的支持力变大C.斜面受到地面的摩擦力变大D.斜面对物体的摩擦力变大
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D解析分析:当斜面倾角θ略增大时,物体始终与斜面保持静止,物体处于平衡状态,可判断A的正误;对物体受力分析,受重力、支持力和摩擦力,把重力沿斜面方向和垂直斜面方向进行分解,列出表达式,可判断BD的正误;把斜面和物体看成一个整体进行受力分析,可知在水平方向上没有受力,从而可判断选项C的正误.解答:
A、斜面倾角θ略增大时,若物体m和斜面仍保持静止,说明物体仍处于平衡状态,合外力为零,选项A错误.
B、由牛顿第三定律可知,斜面对物体的支持力等于物体对斜面的压力,对重力沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向正交分解,得压力为N=mgcosθ,当θ增大时,cosθ减小,可得斜面对物体的支持力变小.选项B错误.
C、把斜面和物体看成一个整体,对其受力分析,整个过程受重力和支持力作用,在水平方向上没有受力,所以斜面受到地面的摩擦力始终为零.选项C错误.
D、由对B选项的分析可知,重力沿斜面方向上的分力与摩擦力大小相等,方向相反,即:f=mgsinθ,当θ增大时,sinθ增大,可知斜面对物体的摩擦力变大.选项D正确.
故选D.点评:该题考查了受力分析的方法---整体法和隔离体法,若分析的是系统的内力,往往要选用隔离体法;若分析系统的外力,常常应用整体法.
该题还考查了物体的动态平衡问题:通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态,在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述.对此类问题受力分析的辅助手段常有:
(1)物体的平衡条件(共点力作用下物体的平衡条件是合力为零)
(2)牛顿第三定律(内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上)
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