(2020·安徽安慶二中質檢)如圖所示，質量爲M的木楔傾角爲θ，在水平面上保持靜止。當將一質量爲m的木塊放在斜...

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問題詳情：

(2020·安徽安慶二中質檢)如圖所示，質量爲M的木楔傾角爲θ，在水平面上保持靜止。當將一質量爲m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑，如果用與斜面成α角的力F拉着木塊沿斜面勻速上滑。重力加速度爲g，下列說法中正確的是 (　　)

A．當α＝2θ時，F有最小值

B．F的最小值爲mgsin 2θ

C．在木塊勻速上滑過程中，地面對M的靜摩擦力方向水平向右

D．在木塊勻速上滑過程中，地面對M的靜摩擦力方向水平向左

【回答】

【解析】：選木塊爲研究對象，當沒加外力F時正好勻速下滑，設木塊與斜面間的動摩擦因數爲μ，此時平行於斜面方向必有mgsin θ＝μmgcos θ。當加上外力F時，對木塊受力分析如圖，則有Ff＝μFN，平行於斜面方向有Ff＋mgsin θ＝Fcos α，垂直於斜面方向有FN＋Fsin α＝mgcos θ，聯立解得，故當α＝θ時，F有最小值，最小值爲Fmin＝mgsin 2θ，故A錯誤，B正確；選M和m組成的整體爲研究對象，設水平面對木楔M的摩擦力是Ff′，水平方向受力平衡，則有Ff′＝Fcos (θ＋α)，可知摩擦力的方向水平向左，故C錯誤，D正確。