Question

如图，重20N的物体静止在倾角为θ=30°的粗糙斜面上，物体与固定在斜面上的轻弹簧连接，设物体所受最大静摩擦力为12N，则弹簧的弹力为：①可能为零；②可能为2N，方向沿斜面向上；③可能为12N，方向沿斜面向上；④可能为2N，方向沿斜面向下．

1. A.
   ①②③
2. B.
   ②③④
3. C.
   ①②④
4. D.
   ①②③④

Answer 1

D
分析：物体可能有沿斜面上滑的趋势，也可能有沿斜面下滑的趋势，根据平衡条件，分别求出物体刚要沿斜面上滑时和刚要下滑时弹簧的弹力，得到弹力的范围．
解答：物体刚要沿斜面上滑时，物体的静摩擦力沿斜面向下达到最大值，由平衡条件得到，此时弹簧的弹力沿斜面向上，达到最大值为F₁=Gsin30°+f_m=10N+12N=22N，方向沿斜面向上；
物体刚要沿斜面下滑时，物体的静摩擦力沿斜面向上达到最大值，由平衡条件得到，此时弹簧的弹力大小为F₂=f_m-Gsin30°=2N，方向沿斜面向下；故①②③④均正确．
故选D
点评：本题关键分析物体临界状态时的弹力大小，得到弹力的范围．物块刚要滑动时静摩擦力达到最大值．