Question

4．質(zhì)量為m的物塊放在質(zhì)量為M的斜面上恰好能勻速下滑，試分析說明下述兩種情況下斜面對地面摩擦情況（斜面始終保持靜止，寫出分析依據(jù)）：
（1）在物塊m上在施加豎直向下的力F；
（2）在物塊m上再施加平行斜面向下的力F使m仍能沿斜面下滑．

Answer 1

分析 （1）先研究物體原來勻速運(yùn)動的條件，再分析施加豎直向下的力F時物塊的運(yùn)動性質(zhì)，再以整體為研究對象，由平衡條件或牛頓第二定律分析．
（2）在物塊m上再施加平行斜面向下的力F時物塊對斜面的作用力，斜面的受力情況不變．

解答 解：（1）物塊原來勻速下滑，則有
  mgsinα=μmgcosα，α是斜面的傾角
當(dāng)在物塊m上在施加豎直向下的力F時，由于（mg+F）sinα=μ（mg+F）cosα
所以物塊受力仍平衡，繼續(xù)做勻速運(yùn)動，合力為零，再以斜面和物塊整體為研究對象，由平衡條件可得：地面對斜面的摩擦力為0，則斜面對地面摩擦力為0．
（2）物塊原來勻速下滑，以斜面和物塊整體為研究對象，由平衡條件得知地面對斜面的摩擦力為0
在物塊m上再施加平行斜面向下的力F時物塊對斜面的作用力，斜面的受力情況不變．所以地面對斜面的摩擦力為0，則斜面對地面摩擦力為0．
答：
（1）在物塊m上在施加豎直向下的力F時斜面對地面摩擦力為0；
（2）在物塊m上再施加平行斜面向下的力F使m仍能沿斜面下滑時斜面對地面摩擦力為0．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要靈活選取研究對象，分析物塊的運(yùn)動狀態(tài)，再結(jié)合平衡條件分析．