木箱内有一固定斜面,物体M放置于斜面上,某段时间内木箱向下做匀加速直线运动,加速度a小于g,物体仍在斜面上保持静止,此时斜面对物体的摩擦力为F1,斜面对物体的支持力为F2,则( )A. F1和F2都不可能为零B. F1和F2都可能为零C. F1可能为零,F2不可能为零D. F2可能为零,F1不可能为零
问题描述:
木箱内有一固定斜面,物体M放置于斜面上,某段时间内木箱向下做匀加速直线运动,加速度a小于g,物体仍在斜面上保持静止,此时斜面对物体的摩擦力为F1,斜面对物体的支持力为F2,则( )
A. F1和F2都不可能为零
B. F1和F2都可能为零
C. F1可能为零,F2不可能为零
D. F2可能为零,F1不可能为零
答
设斜面的倾角为α.物体在斜面上受到重力G、斜面对物体的摩擦力F1,斜面对物体的支持力F2,物体的加速度竖直向下,大小为a,根据牛顿第二定律得
G-
=ma,得F1=m(g-a)cosαF1 cosα
F2=F1tanα 得F2=m(g-a)sinα
由题意,a<g,由上两式可知,F1和F2都不可能为零.故A正确,BCD错误.
故选A
答案解析:解答本题关键应以物体研究对象,分析物体受力,作出力图,物体随木箱一起向下做匀加速运动,合力应向下,由牛顿第二定律得到斜面对物体的摩擦力F1和支持力为F2的表达式,结合条件a<g分析F1和F2是否可能为零.
考试点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
知识点:本题的解题关键之处是分析物体的受力情况,运用牛顿第二定律得到摩擦力F1和支持力F2与加速度的关系式,即可分析两力可能的值.