题目
一重物自由地放在倾角为θ的斜面上,若重物与斜面间摩擦因数为fs,且 ,则重物将沿斜面滑动,对吗?A. 正确B. 错误
一重物自由地放在倾角为θ的斜面上,若重物与斜面间摩擦因数为fs,且 ,则重物将沿斜面滑动,对吗?
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查物体在斜面上受力平衡的条件,以及静摩擦力与重力分力的比较。
解题核心思路:
物体是否沿斜面滑动,取决于重力沿斜面的分力是否大于最大静摩擦力。
- 重力沿斜面的分力为 $mg\sin\theta$
- 最大静摩擦力为 $f_{\text{max}} = f_s \cdot N$,其中正压力 $N = mg\cos\theta$
因此,物体滑动的临界条件为:
$mg\sin\theta > f_s \cdot mg\cos\theta \quad \Rightarrow \quad \tan\theta > f_s$
若题目中的条件未正确体现这一关系,则结论错误。
关键分析步骤:
- 受力分解:
重物受重力 $mg$,分解为沿斜面的分力 $mg\sin\theta$ 和垂直斜面的分力 $mg\cos\theta$。 - 最大静摩擦力:
最大静摩擦力由正压力决定,即 $f_{\text{max}} = f_s \cdot mg\cos\theta$。 - 比较分力与摩擦力:
当 $mg\sin\theta > f_s \cdot mg\cos\theta$ 时,物体开始滑动,化简得 $\tan\theta > f_s$。 - 判断原题条件:
若题目中给出的条件是 $\sin\theta > f_s$(而非 $\tan\theta > f_s$),则条件错误,物体不会因该条件滑动。