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質量M=10Kg的木楔ABC靜止于水平地面上,動摩擦因數μ=0.02,在木楔的傾角θ為30o的斜面上有一質量m=1.0 kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當滑行路程S=1.4m時,其速度s=1.4m/s,在此過程中木楔沒有動.求地面對木楔的摩擦力的大小和方向(g取10 m/s2)

大小0.61 N,方向由C->B


解析:

地面對木楔的摩擦力為靜摩擦力,但不一定為最大靜摩擦力

故不能由Fμ=μFΝ來計算求得,只能根據物體勻運動情況和受力情況來確定.

 物塊沿斜面勻加速下滑,由可求得物塊下滑的加速度

可知物塊受到摩擦力的作用.

此條件下,物塊與木楔受力情況分別如圖所示.

Fμ1

 

物塊沿斜面以加速度Q下滑,對它沿斜面方向和垂直于斜面方向由牛頓第二定律有mgsinθ一Fμ1=ma  mgcosθ—FN1=0.

   木楔靜止,對它沿水平方向和豎直方向由牛頓第二定律,

并注意Fμ1ˊ與Fμ1,F ??N1與FN1,等值反向,有Fμ2+ Fμ1cosθ—FN1sinθ=0

  

   由上面各式解得地面對木楔的摩擦力

   此力方向與所設方向相同,由C指向B。

另外由以上幾式聯立還可以求出地面對木楔的支持力

   顯然,這是由于物塊和木楔系統有向下的加速度而產生了失重現象。

對此題也可以系統為研究對象。在水平方向,木楔靜止,加速度為零,物塊加速度水平分量為。對系統在水平方向由牛頓第二定律,有

練習冊系列答案
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如圖所示,質量M=10kg的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上,與水平面間滑動摩擦系數μ=0.2.木楔的傾角θ=37°,木楔的斜面上有一質量m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當滑行路程s=1.0m時,其速度v=2m/s.在這過程中木楔沒有動,求地面對木楔的支持力和摩擦力(摩擦力要求寫出方向)?

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如圖所示,質量M=10kg的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上,M與地面前動摩擦因數μ=0.02,在木楔的傾角為30°的斜面上,有一個質量m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑,當滑行路程s=1.4m時,其速度v=1.4m/s.在這個過程中木楔未動.求地面對木楔的摩擦力的大小和方向.

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精英家教網如圖質量M=10kg的木楔ABC固定于粗糙水平地面上,木楔斜面動摩擦因數μ=0.2,傾角θ為300.有一質量m=1.0kg的物塊,以初速度v0=10m/s由B點開始沿斜面上滑,求:
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(2)物塊下滑時的加速度為多大?當下滑速度也達到v=10m/s時,物塊下滑了多長時間?

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如圖所示,質量M=10kg的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上,木楔與粗糙水平地面間的動摩擦因數μ=0.02.在木楔的傾角θ為30°的斜面上,有一質量m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當滑行位移大小s=1.4m時,其速度v=1.4m/s,在這過程中木楔沒有動,取g=10m/s2.求:

(1)物塊沿斜面下滑的加速度大。

(2)物塊與斜面間摩擦力的大;

(3)地面對木楔的摩擦力的大小和方向.

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如圖所示,質量M=10kg的木楔靜止于粗糙水平地面上,木楔與地面間的動摩擦因數,在木楔的傾角為的斜面上,有一質量m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑,當滑行路程s=1.4m時,其速度v=1.4m/s.在這個過程中木楔處于靜止狀態(tài).求地面對木楔的摩擦力的大小和方向(取g=10m/s2).                    

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