Question

4．质量为m的物块放在质量为M的斜面上恰好能匀速下滑，试分析说明下述两种情况下斜面对地面摩擦情况（斜面始终保持静止，写出分析依据）：
（1）在物块m上在施加竖直向下的力F；
（2）在物块m上再施加平行斜面向下的力F使m仍能沿斜面下滑．

Answer 1

分析 （1）先研究物体原来匀速运动的条件，再分析施加竖直向下的力F时物块的运动性质，再以整体为研究对象，由平衡条件或牛顿第二定律分析．
（2）在物块m上再施加平行斜面向下的力F时物块对斜面的作用力，斜面的受力情况不变．

解答 解：（1）物块原来匀速下滑，则有
  mgsinα=μmgcosα，α是斜面的倾角
当在物块m上在施加竖直向下的力F时，由于（mg+F）sinα=μ（mg+F）cosα
所以物块受力仍平衡，继续做匀速运动，合力为零，再以斜面和物块整体为研究对象，由平衡条件可得：地面对斜面的摩擦力为0，则斜面对地面摩擦力为0．
（2）物块原来匀速下滑，以斜面和物块整体为研究对象，由平衡条件得知地面对斜面的摩擦力为0
在物块m上再施加平行斜面向下的力F时物块对斜面的作用力，斜面的受力情况不变．所以地面对斜面的摩擦力为0，则斜面对地面摩擦力为0．
答：
（1）在物块m上在施加竖直向下的力F时斜面对地面摩擦力为0；
（2）在物块m上再施加平行斜面向下的力F使m仍能沿斜面下滑时斜面对地面摩擦力为0．

点评 解决本题的关键要灵活选取研究对象，分析物块的运动状态，再结合平衡条件分析．