Question

16．如圖所示，傾角為θ的斜面置于水平地面上，滑塊正在沿斜面勻速下滑（斜面足夠長(zhǎng)），此時(shí)突然加上豎直方向的恒力，已知恒力小于重力，則（　　）

• A． 加上豎直向上的恒力后，滑塊將減速下滑
• B． 加上豎直向下的恒力后，滑塊將加速下滑
• C． 加上豎直向上的恒力后，地面對(duì)斜面體作用力減小
• D． 加上豎直向下的恒力后，地面對(duì)斜面體摩擦力增大

Answer 1

分析 物體原先做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)平衡條件可以列式得到sinθ與μcosθ的大小關(guān)系，加上豎直方向的恒力后，再次受力分析，采用正交分解法列式分析；要考慮地面對(duì)斜面體的支持力和摩擦力情況，可以采用整體法分析．

解答 解：A、不加恒力時(shí)，滑塊受重力、支持力和摩擦力而平衡，根據(jù)平衡條件，在平行斜面方向，有：mgsinθ=μmgcosθ，故sinθ=μcosθ；
故加上豎直向下的恒力后，在平行斜面方向，依然有：（mg+F）sinθ=μ（mg+F）cosθ；
說(shuō)明在平行斜面方向依然是平衡的，物體依然做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、由于sinθ=μcosθ，故加上豎直向上的恒力后，在平行斜面方向，依然有：（mg-F）sinθ=μ（mg-F）cosθ，說(shuō)明物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、對(duì)整體，沒(méi)有加恒力時(shí)受重力和支持力而平衡；
加上豎直向上恒力后，受重力、支持力和豎直向上的恒力，根據(jù)平衡條件可知，地面的支持力減小，故C正確；
D、加上豎直向下的恒力后，整體受重力、支持力和豎直向下的恒力，整體不受摩擦力，否則不能平衡，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題是力平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是采用隔離法和整體法靈活選擇研究對(duì)象進(jìn)行受力分析．
隔離法與整體法：
①整體法：以幾個(gè)物體構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行求解．在許多問(wèn)題中用整體法比較方便，但整體法不能求解系統(tǒng)的內(nèi)力．
②隔離法：從系統(tǒng)中選取一部分（其中的一個(gè)物體或兩個(gè)物體組成的整體，少于系統(tǒng)內(nèi)物體的總個(gè)數(shù)）進(jìn)行分析．隔離法的原則是選取受力個(gè)數(shù)最少部分的來(lái)分析．
③通常在分析外力對(duì)系統(tǒng)作用時(shí)，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時(shí)，用隔離法．有時(shí)在解答一個(gè)問(wèn)題時(shí)要多次選取研究對(duì)象，需要整體法與隔離法交叉使用．