Question

如图所示，一质量为m的小物体在固定的斜面上运动，若在不同的运动情况下给物体m施加一竖直向下的恒力F，则物体m的运动情况可能是（ ）

A．当m原来静止时，施力后将加速运动
B．当m原来加速运动时，施力后加速度将不变
C．当m原来减速运动时，施力后加速度将减小
D．当m原来匀速运动时，施力后仍做匀速运动

Answer 1

【答案】分析：将F分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向F₁和F₂，根据力的独立作用原理，单独研究F的作用效果，当F引起的动力增加大时，加速度增大，相反引起的阻力增大时，加速度减小．
解答：解：A、设斜面倾角为θ，当m原来静止时，有mgsinθ≤μmgcosθ；则施加竖直向下的力F，依然有（F+mg）sinθ≤μ（F+mg）cosθ；故仍然保持静止，故A错误；
B、设斜面倾角为θ，若物块A原来加速下滑，有mgsinθ＞μmgcosθ；则施加竖直向下的力F，依然有（F+mg）sinθ＞μ（F+mg）cosθ，故仍然加速；合力为：F_合=（F+mg）sinθ-μ（F+mg）cosθ，合力增加，而质量不变，故加速度增加，故B错误；
C、设斜面倾角为θ，当m原来减速运动时，有mgsinθ＜μmgcosθ；则施加竖直向下的力F，依然有（F+mg）sinθ＜μ（F+mg）cosθ，故仍然减速；合力为：F_合=μ（F+mg）cosθ-（F+mg）sinθ，合力增加，而质量不变，故加速度增加，故C错误；
D、设斜面倾角为θ，原来物体匀速下滑时，有mgsinθ=μmgcosθ，即sinθ=μcosθ，与物体的重力无关．则施加竖直向下的力F，依然有（F+mg）sinθ=μ（F+mg）cosθ，故物体仍匀速下滑，故D正确；
故选D．
点评：本题根据物体的受力情况，运用牛顿定律分析物体的运动情况．可以单独研究F的作用效果，也可以分两次用牛顿定律研究加速度，得到加速度的变化情况