Question

6．某大型游乐场内的新型滑梯放在水平地面上，可以等效为如图所示的物理模型．一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ₁＜tanθ，BC段的动摩擦因数为μ₂＞tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态．则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（　　）

• A． 地面对滑梯始终无摩擦力作用
• B． 地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右
• C． 地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小
• D． 地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小

Answer 1

分析 对小朋友分别在AB和BC两段上进行运动的分析，可知在AB段加速度方向向下，在BC段加速度沿斜面向上，分别对这两个过程的加速度沿水平方向和竖直方向进行正交分解，把小朋友和滑梯看做一个整体，结合牛顿第二定律，即可得知滑梯水平方向上的受到的摩擦力情况和竖直方向上的受到地面的支持力情况，继而得知各选项的正误．

解答 解：A、B小朋友在AB段做匀加速直线运动，将小朋友的加速度a₁分解为水平和竖直两个方向，如图1．以小朋友和滑梯整体为研究对象，由于小朋友有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左．同理可知，如图2，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，地面对滑梯的摩擦力方向水平向右．故A错误，B正确．
C、D以小朋友和滑梯整体为研究对象，小朋友在AB段做匀加速直线运动时，有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析得知地面对滑梯的支持力F_N小于小朋友和滑梯的总重力．同理，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力．故CD错误．
故选：B

点评 解答该题的关键是正确的对小朋友在两个过程中的运动进行正确的分析，会结合对运动的描述，得知加速度的方向；会对加速度进行正交分解，结合牛顿第二定律，找出物体的受力情况．要明确牛顿运动定律是受力和运动的纽带，知道物体的受力情况，结合牛顿运动定律会分析物体的运动情况；知道物体的运动情况，会分析物体的受力情况．