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如圖所示,質量為M的三角形木塊A靜止在水平面上,其左右兩斜面光滑.一質量為m的物體B沿傾角α=30°的右側斜面加速下滑時,三角形木塊A剛好保持靜止.假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.則當物塊B沿傾角β=60°的左側斜面下滑時,下列說法中正確的是( 。
分析:先對物體B受力分析,受重力和支持力,沿著斜面勻加速下滑,求解出支持力,根據牛頓第三定律得到其對斜面的壓力;然后對斜面體受力分析,將力沿著水平和豎直方向正交分解,判斷壓力的水平分力與最大靜摩擦力的關系.
解答:解:物體B沿著右側斜面下滑時,對斜面的壓力等于重力的垂直分力,為F=mgcos30°;
對物體A受力分析,受重力、壓力、支持力和向右的靜摩擦力,如圖所示:

物體A恰好不滑動,故靜摩擦力達到最大值,等于滑動摩擦力,根據平衡條件,有:
x方向:f=Fsin30°
y方向:N=Mg+Fcos30°
其中:f=μN
解得:μ=
3
m
3m+4M

A、B、C、物體B從左側下滑,先假設斜面體A不動,受重力、支持力、壓力和向左的摩擦力,如圖所示:

壓力等于物體B重力的垂直分力,為F=mgcos60°=
1
2
mg;
豎直方向一定平衡,支持力為:N=Mg+Fcos60°=Mg+
1
4
mg;
故最大靜摩擦力fm=μN=
3
m
3m+4M
(Mg+
1
4
mg);
壓力的水平分力為Fcos30°=
3
4
mg
>fm,故一定滑動,要使A靜止,需要對其施加向左的推論,故A正確,BC錯誤;
D、若α=45°,物塊沿右側斜面下滑時,先假設A不滑動,B對A的壓力為mgcos45°,該壓力的水平分量為mgsin45°,豎直分力為mgcos245°,與α=30°時相比,B對A壓力的水平分力變大了,B對A壓力的豎直分力也變小了,故最大靜摩擦力減小了,故一定滑動,故D正確;
故選AD.
點評:本題關鍵對物體A受力分析,明確B對A的壓力的水平分力是動力,地面對A的摩擦力是阻力,判斷動力和阻力的變化情況即可.
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