Question

(2010·上海物理）31.（12分）傾角，質(zhì)量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，質(zhì)量m=2kg的木塊置于斜面頂端，從靜止開始勻加速下滑，經(jīng)t=2s到達底端，運動路程L=4m,在此過程中斜面保持靜止（），求：

（1）地面對斜面的摩擦力大小與方向；

（2）地面對斜面的支持力大小

（3）通過計算證明木塊在此過程中滿足動能定理。

 

Answer 1

【答案】

（1）3.2N方向向左（2）（3）

【解析】（1）隔離法：

對木塊：，

因為，得

所以，，

對斜面：設(shè)摩擦力f向左，則，方向向左。

（如果設(shè)摩擦力f向右，則，同樣方向向左。）

（2）地面對斜面的支持力大小

（3）木塊受兩個力做功。

重力做功：

摩擦力做功：

合力做功或外力對木塊做的總功：

動能的變化

所以，合力做功或外力對木塊做的總功等于動能的變化（增加），證畢。