Question

18．在車站、機(jī)場等地會(huì)看見一些旅客推著行李箱，也有一些旅客拉著行李箱在水平地面上行走，建立物理模型如圖甲和乙所示，假設(shè)他們都做勻速運(yùn)動(dòng)，對同一行李箱在這兩種情況下，下列說法正確的是（　　）

• A． 兩種情況下，行李箱所受地面的摩擦力相同
• B． 兩種情況下，推行李箱省力
• C． 拉行李箱時(shí)，行李箱與地面間的彈力有可能為零
• D． 力F₂與摩擦力的合力方向豎直向下

Answer 1

分析 根據(jù)正壓力的大小，結(jié)合滑動(dòng)摩擦力的公式比較摩擦力大小，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出拉力的大小，從而比較哪種情況省力，若行李箱與地面間的彈力為零，則摩擦力為零，行李箱不可能處于平衡狀態(tài)．

解答 解：A、對于左圖，正壓力的大小F_N1=mg-F₁sinθ，對于右圖，正壓力的大小F_N2=mg+F₂sinθ，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式知，兩個(gè)箱子受到的摩擦力大小不同．故A錯(cuò)誤；
B、對于左圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有：F₁cosθ=μ（mg-F₁sinθ），解得${F}_{1}=\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$，
對于右圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有：F₂cosθ=μ（mg+F₂sinθ），解得${F}_{2}=\frac{μmg}{cosθ-μsinθ}$，可知F₂＞F₁，拉箱子更省力．故B錯(cuò)誤；
C、若行李箱與地面間的彈力為零，則摩擦力為零，行李箱不可能處于平衡狀態(tài)，所以行李箱與地面間的彈力不可能為零，故C錯(cuò)誤；
D、旅客推著行李箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，行李箱受到的合力為零，則力F₂與摩擦力的合力與重力大小相等，方向相反，即力F₂與摩擦力的合力方向豎直向下，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評 本題運(yùn)用正交分解法，研究物體的平衡問題，分析受力，作出力圖是解題的關(guān)鍵，注意彈力為零，則摩擦力一定為零．