Question

如圖所示，水平地面上的物體A，在斜向上的拉力F作用下，向右作勻速直線運動．現改變F的大小和F與水平的夾角θ，但始終使物體做勻速運動．則下列說法正確的是

1. A.
   F與物體的重力的合力大小和方向都是不變的
2. B.
   F與物體的重力的合力大小和方向都是變化的
3. C.
   F與物體的重力的合力大小不變方向改變
4. D.
   F與物體的重力的合力大小改變方向不變

Answer 1

D
分析：分析物體的受力情況：重力、拉力F、地面的支持力和滑動摩擦力，根據平衡條件推論可知，F與物體的重力的合力與支持力和滑動摩擦力的合力大小相等、方向相反，根據平衡條件分析摩擦力的變化，由f=μN分析f和N的夾角，即可知道F與物體的重力的合力方向不變．
解答：物體做勻速運動時受到四個力作用：重力G、拉力F、地面的支持力N和滑動摩擦力f，根據平衡條件得知，F與物體的重力的合力與支持力和滑動摩擦力的合力大小相等、方向相反．由圖，tanα==μ，可見，f與N的合力方向不變，則F與物體的重力的合力方向也保持不變．
由平衡條件得：f=Fcosθ，N+Fsinθ=G，又f=μN
聯立得，F=
f=Fcosθ==
f與N的合力大小F_合==
當θ變化時，可見，f與N的合力大小隨之變化，則F與物體的重力的合力大小也改變．故D正確．
故選D
點評：本題關鍵運用數學上函數法分析F與θ的關系，再進一步根據平衡條件分析F與物體的重力的合力大小方向的變化情況．