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如图甲所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,地面对斜劈的摩擦力为f1;如图乙所示,若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1,使

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如图甲所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,地面对斜劈的摩擦力为f1;如图乙所示,若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1,使其加速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为f2;如图丙所示,若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2,使其减速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为f3.下列关于f1、f2、f3的大小关系正确的是(  )


A.f1>0
B.f2>f3
C.f2<f3
D.f2=f3
▼优质解答
答案和解析

由于甲图中物块在斜面是匀速运动,把斜面和物块当作整体,则整体受到的合外力为零,故地面对斜劈没有摩擦力,即f1=0.
先对滑块研究,受重力、支持力、沿着斜面向上的摩擦力,图二和图三中有推力,垂直斜面方向平衡,故支持力N=mgcosθ,故滑动摩擦力为:
f=μN=μmgcosθ;
即乙丙两幅图中支持力和摩擦力均相同;
根据牛顿第三定律,滑块对斜面的力也相同;
最后对斜面体受力分析,受重力、压力、滑动摩擦力、支持力、地面对其可能有静摩擦力,三种情况下力一样,故静摩擦力相同;
故f2=f3
故选:D.
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