问题 选择题

如图所示,质量为M的物体在粗糙斜面上以加速度a1匀加速下滑(斜面固定);当把物体的质量增加m时,加速度为a2;当有一竖直向下且过重心的恒力F作用在物体上时,加速度变为a3,如果F=mg,则(  )

A.a1=a2=a3

B.a1=a2>a3

C.a1=a2<a3

D.a1<a2<a3

答案

物体以加速度a1匀加速下滑时,受到重力、斜面的支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律得:

  a1=(Mgsinθ-μMgcosθ)

1
M
=gsinθ-μgcosθ

当把物体的质量增加m时,则有

 a2=

[(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ]
M+m
=gsinθ-μgcosθ

当加一竖直向下的恒力F时

 a3=(M+F)gsinθ-μ(M+F)gcosθ

1
M

因此,a1=a2<a3

故选C

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