问题 选择题

如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F作用下,向右作匀速直线运动.现改变F的大小和F与水平的夹角θ,但始终使物体做匀速运动.则下列说法正确的是(  )

A.F与物体的重力的合力大小和方向都是不变的

B.F与物体的重力的合力大小和方向都是变化的

C.F与物体的重力的合力大小不变方向改变

D.F与物体的重力的合力大小改变方向不变

答案

物体做匀速运动时受到四个力作用:重力G、拉力F、地面的支持力N和滑动摩擦力f,根据平衡条件得知,F与物体的重力的合力与支持力和滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反.由图,tanα=

f
N
=μ,可见,f与N的合力方向不变,则F与物体的重力的合力方向也保持不变.

由平衡条件得:f=Fcosθ,N+Fsinθ=G,又f=μN

联立得,F=

μG
cosθ+μsinθ

f=Fcosθ=

μGcosθ
cosθ+μsinθ
=
μG
1+μtanθ

f与N的合力大小F=

f
sinα
=
1
sinα
?
μG
1+μtanθ

当θ变化时,可见,f与N的合力大小随之变化,则F与物体的重力的合力大小也改变.故D正确.

故选D

单项选择题
材料题