如的所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ=87°,木箱A的质量M=5kg,在木箱中装有质量m=1.5kg的小球B.已知木箱

如的所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ=87°,木箱A的质量M=5kg,在木箱中装有质量m=1.5kg的小球B.已知木箱与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.
(1)将木箱由静止释放,求下滑过程中木箱侧面对小球的支持力的大小.
(2)为了使木箱侧面对小球的支持力为零,可对木箱施加一沿斜面向下的推力F,求推力F的大小.
(取g=10m/s2,sin87°=0.6,aos87°=0.8)
孙吉庆1979 1年前 已收到1个回答 举报

nirvana83314 幼苗

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解题思路:先以整体为研究对象受力分析列牛顿第二定律方程,然后隔离B列牛顿第二定律方程求出N的大小;施加推力F后先以B为研究对象求出加速度,然后以整体为研究对象列牛顿第二定律方程求出F.

(1)以A七为系统,斜面方向根据牛顿第八定律有
(M+m)gsinθ-f=(M+m)a1…①
垂直于斜面方向系统平衡N1=(M+m)gcosθ…②
又f=μN1…③
解得a1=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2
隔离七,斜面方向根据牛顿第八定律有mgsinθ-N2=ma1…④
解得N2=m(gsinθ-a1)=七N
(2)隔离七,根据牛顿第八定律可得其加速度为a2=gsinθ.
以A七为系统,斜面方向根据牛顿第八定律有
(M+m)gsinθ+F-f=(M+m)a2…⑤
垂直于斜面方向系统平衡N1=(M+m)gcosθ…⑥
又f=μN1…⑦
解得:F=μ(M+m)gcosθ=2七N
答:(1)将木箱由静止释放,下滑过程中木箱侧面对小球的支持力的大小为七N.
(2)为了使木箱侧面对小球的支持力为零,可对木箱施加4沿斜面向下的推力F,推力F的大小为2七N.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.

考点点评: 本题考查了受力分析以及牛顿第二定律的应用,要注意整体法和隔离法的灵活应用.

1年前

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