Question

高三物理~看一下第六题，关于受力分析的题目。一些细节问题帮忙解决一下。

我想问的问题如下：

1.如果没有变化的力F的作用，单纯的只是一个物体m在斜面体上运动而斜面体保持静止，那么是不是只要物体m是运动的，地面对斜面体就没有摩擦力？

2.如果用整体法判断的话，是不是不适用的？是因为整体法只适用于a相同的两个物体吗？

3.什么情况下，地面对斜面体必定有摩擦力的作用？

Answer 1

1.不是，必须是m为匀速运动时，才没有摩擦力
2.在选择题中，整体法并不只适用于a相同的两个物体，加速度不同时，也可用整体法，但此时只能得出定性的结论，不能得出定量的数据。比如此题的C选项，用整体法判断，在竖直方向上，整体的加速度方向向上（M静止，m加速度沿斜面斜向上，故竖直方向整体的加速度向上，但不可求），即所谓整体超重状态。而竖直方向整体受力为：向下的重力（m+M）g，F向下的分力F‘，地面向上的支持力N，由与加速度在竖直方向上为向上的，故N-(m+M)g-F'>0，可知N必大于(m+M)g，于是C项正确。
3.就本题而言，A选项，当m还在运动时，地面无摩擦力，当m速度减小为0而静止后，由于整体静止，水平方向有F的分力，故地面一定有摩擦力

追问

这一题的答案选的是CD，B是错的，为什么呢？

追答

地面摩擦力的判断：
未加力F时，m能匀速下滑，所以mgsinθ=μmgcosθ，故μ=tanθ
m对M的力的合力为压力和摩擦力的合力，这个合力在水平方向上的分力为：
μmgcosθ*cosθ-mgcosθ*sinθ
将μ=tanθ代入上式，发现得0。即匀速时地面无摩擦力。
加上力F后，由于正压力变大，故m的摩擦力变大，m先减速运动，直至静止。静止前，摩擦力为滑动摩擦力。m对M的摩擦力变为μmgcosθ+μF，压力变为mgcosθ+F，这两个力在水平方向的合力为：（μmgcosθ+μF）cosθ-（mgcosθ+F）sinθ，
将将μ=tanθ代入上式，发现也得0。
故m静止前，地面的摩擦力始终为0，静止后，由于F有水平方向的分力，所以对m和M的整体分析，地面摩擦力必向左。
所以AB错
C项正确，原因见上
D项，若F为沿斜面向下，则m一定相对于斜面运动，摩擦力一定是滑动摩擦力。而加上F后，相比匀速时，m对M的压力和摩擦力都不变，即M受到m的力不变，所以地面一定无摩擦力。
D正确

Answer 2

不是只要物体m是运动的，地面对斜面体就没有摩擦力，
只有物体m是匀速运动的，地面对斜面体才没有摩擦力。

整体法适用的条件是斜面上的物体做匀速运动（在斜面静止的情况下）。

当斜面上的物体在水平方向受到斜面的作用力的时候地面对斜面体必定有摩擦力的作用。

Answer 3

我先回答你的2.整体法又叫系统质点组牛顿第二定律。无论系统中各物体有没有加速度，加速度相不相同，都适用。
这个问题中只要m有加速度，M静止，那么地面就一定有摩擦。假设物体m加速度为a。那么应用整体法：在水平方向，系统所受外力（不包含物体间内力）f+Fsinθ=m*a*cosθ+M*0 在竖直方向：mg+Mg+Fcosθ-N=m*a*sinθ+M*0 .如果取加速方向为正，那么f的符号可以确定斜面的受摩擦力方向。

追问

答案是CD,B是错的，因为一开始的时候地面对斜面的摩擦力为0，但是后来就不为0了，不是始终不变的，解释一下~

追答

一开始F=kt=0，那么和物块此时合力为零没有加速度，M也没有加速度，F=0,所以由水平方向质点组牛二可知，摩擦力等于零。接下来物块受摩擦力大于重力延斜面分力，物块具有延斜面向上加速度，此时写出水平方向质点组牛二，算式挺大，我就告诉你最后答案：f=(kt+mg)(μcosθ-sinθ)，因为匀速下滑条件可以推出μcosθ-sinθ=0，所以摩擦力f=0.所以摩擦力全过程都等于零，而不是向左，B的错误在这。

Answer 4

1,如果没有F只是物体的话，就要看是匀速下滑还是有加速度，若是匀速则对地摩擦为0、
2,可以隔离，也可整体
3，就像D选项，应为放上时恰好匀速下滑，则μ=tanΘ 无论竖直方向加多大力都是匀速，如果有加速度或在水平方向有分力则必有摩擦