问题 多选题

如图所示,重为3N的物体置于倾角为37°的斜面上,用平行于斜面的大小为5N的力F作用于物体,物体恰在斜面上做匀速直线运动,而斜面相对于地面保持静止,则下列说法中正确的是(  )(cos37°=0.8,sin37°=0.6 )

A.物体可能沿斜面向下运动

B.斜面对物体有摩擦力的作用

C.斜面对地面没有摩擦力的作用

D.斜面对物体的作用力水平向左

答案

A、B、D对物体受力分析,受重力、支持力、推力和摩擦力,若物体沿斜面向上匀速运动,摩擦力沿斜面向下,如图

根据共点力平衡条件,有

   F-mgsin37°-f=0 ①

   N-mgcos37°=0 ②

解得 N=mgcosθ=3×0.8N=2.4N,f=3.2N.

若物体沿斜面向下匀速运动,摩擦力沿斜面向上,同理可知:N=2.4N,

根据共点力平衡条件应有:mgsin37°=F+f

由于F>mgsin37°,所以上面方程不成立,说明物体不可能沿斜面向下运动.

斜面对物体的作用力是N和f的合力,设方向与水平方向的夹角为α,则tanα=

N
f
=
2.4
3.2
=
3
4
,则得α=37°,等于斜面的倾角,由几何知识得知方向水平向左.

故A错误,B正确.

C、D对整体受力分析,整体必定受到受重力、支持力、推力,如下图,根据水平方向合力为零可知,地面对斜面一定有摩擦力的作用,则斜面对地面也一定有摩擦力的作用.故C错误.

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