一道高一物理题,一条前人错误的题目

滑块m以一定的初速度沿放在地面上的粗糙的斜体M向上滑,然后又返回,M未发生移动,在此过程中,M与地面的摩擦力()A.大小,方向均未发生变化B.大小,方向均发生变化C.大小... 滑块m以一定的初速度沿放在地面上的粗糙的斜体M向上滑,然后又返回,M未发生移动,在此过程中,M与地面的摩擦力( )
A.大小,方向均未发生变化
B.大小,方向均发生变化
C.大小变化,方向未发生变化
D.大小未变化,方向发生变化
这题目以前出过,不过答案有问题,希望大家说出自己意见.
http://zhidao.baidu.com/question/59359739.html
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d_姑苏行_b
2008-07-31 · TA获得超过191个赞
知道答主
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答案应该选:C

首先滑块m在整个过程中的加速度始终是沿斜面向下的。
这一点可以从m的受力分析和运动状态予以判断(滑块收到的重力和支持力的合力大于接触面的静/动摩擦力)。

m的加速度做水平和竖直方向的分解,M的加速度为0,那么应用整体法(将m和M看做一个系统,分析外界加在系统上的受力)我们得知m竖直方向的加速度由m和M的重力与M受地面的支持力的合力等效提供,而m水平方向的加速度由地面给M的静摩擦力等效提供。
由于m水平方向的加速度始终沿一个方向,因此M与地面的摩擦力的方向未发生变化。

下面再来看摩擦力的大小变化情况。
m沿斜面上滑阶段:沿斜面正交分解得知其沿斜面的合力f等于重力与支持力沿斜面正交分解的合力f1加上动摩擦力f2.
即f=f1+f2,方向沿斜面向下。

m沿斜面下滑阶段:f'=f1-f2,方向沿斜面向下。

可见f > f',对f、f'做水平分解,可知m下滑时的加速度小于上滑时的加速度。应用整体法我们得知f/f’的水平方向分力的大小与各阶段M与地面摩擦力的大小相等。
所以M与地面之间的摩擦力由大变小。

【答案为 C】

关于整体法与分解法的舍去:

在判断摩擦力方向时我们应用了整体法较为简单
在判断摩擦力大小时应用分解法会更为简单,即将M看做研究对象
其受重力、地面支持力、地面摩擦力f、m给予的压力F1和m给予滑动摩擦力F2。对M进行水平方向的分解,发现地面摩擦力F等于F1和F2在水平方向的合力。F1大小(mg* cos(sita))、方向不变,而F2大小不变
(u×F1),方向发生反向,
上滑阶段f = F1的水平分力 + F2的水平分力
下滑阶段f'= F1的水平分力 - F2的水平分力
所以f > f'

【答案为 C】
众树罐F
2008-07-31 · TA获得超过2845个赞
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正确答案为C

证明:
考虑mM构成的系统,系统的总动量的水平分量在改变,是由m的运动变化引起的。根据动量定理,必存在对系统的水平冲量,由M与地面的摩擦力提供。鉴于系统的动量改变量时时都朝向同一方向。可知M与地面摩擦力方向不变。
对m做受力分析可知,m受到的沿斜面的力在上升和下降过程中是不同的。可以断定m的加速度在两种情况下一定是不同的。意味着体系动量水平分量变化率不同。可知M与地面摩擦力在上升和下降过程中必不同。结论为C
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bluealpha
2008-07-31 · TA获得超过1817个赞
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以向右为正,则地面受到摩擦力为:
向上滑时为 mgcosθsinθ-μmgcosθcosθ ①
向下滑时为 mgcosθsinθ+μmgcosθcosθ ②
而能返回则 mgsinθ>μmgcosθ ③ 由此知 ①>0 从而选C

ps,如果有外力平行于斜面牵动m的话则①②不变而③不成立,那么ABCD都不对。
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云斐然
2008-07-31 · TA获得超过6813个赞
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C
滑块上滑和下滑受到的合力大小不同,但都向下
上滑时摩擦力和重力分力向下,下滑时摩擦力向上,重力分力向下,而且重力分力大于摩擦力,所以斜面受到的摩擦力方向不变,大小发生变化
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xiechongfa
2008-07-31 · TA获得超过422个赞
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C
易知方向一定没有发生变化,
就大小而言,上滑时斜面M除受m的重为作用和摩擦作用而与地面产生摩擦外,还有因为m向上滑的相对M的惯性作用,
下滑时也有重力作用,摩擦作用和惯性作用,只是运动方向变化使惯性也变化(与上滑时相反),所以M与地面的摩擦力有变化
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茅振74
2008-07-31 · 超过20用户采纳过TA的回答
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选C~
可用整体法~把m和M作为一个整体~用整体牛顿定律
水平方向上整体加速度(即m的加速度)对应于整体在水平方向的受力
即~F=ma(m加速度的水平分量),这个F就是地面对整体的水平力~摩擦力
于是分析a~
a始终沿斜面向下~故F方向不变
a大小变化~(上下时摩擦力方向变化引起的)~故F大小变化
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