如图所示,质量分别为m和M的两三角形斜劈P和Q叠放在一起后置于水平地面上,现用大小相等、方向相反的水平力F分别...
问题详情:
如图所示,质量分别为m和M的两三角形斜劈P和Q叠放在一起后置于水平地面上,现用大小相等、方向相反的水平力F分别推P和Q,它们均静止不动,已知重力加速度大小为g,则( )
A.P与Q之间一定存在摩擦力
B.Q与地面之间一定存在摩擦力
C.Q对P的支持力可能大于mg
D.地面对Q的支持力大小一定等于(M+m)g
【回答】
CD
【分析】
先对两个物体P、Q整体进行受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;再对物体P受力分析,根据平衡条件求解物体m对物体M的支持力和摩擦力.
【详解】
BD、先对P、Q整体受力分析,受到重力(M+m)g、支持力N和已知的两个推力,如图所示:
对于整体,由于两个推力的合力刚好为零,故整体与地面间没有摩擦力;
根据共点力平衡条件,有:N=(M+m)g;故B错误,D正确;
AC、再对物体P受力分析,受重力mg、已知的推力F、斜面体Q对P的支持力N′和摩擦力f,当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向下,如下图:
当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向上,如下图:
当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时,摩擦力为零,如下图:
根据共点力平衡的条件,运用正交分解法,可以得到:N′=mgcosθ+Fsinθ,
故P与Q之间可能没有摩擦力,Q对P的支持力可能大于mg,故A错误,C正确;
故选CD.
【点睛】
本题关键是对两个物体整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力,然后再对物体P受力分析,再次根据平衡条件列式求解出各个力的情况
知识点:共点力的平衡
题型:选择题
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