A,B两物体同时从光滑斜面的顶点由静止开始下滑,(正对我们的面为三角形,a,b两个斜坡,高度相同)已知斜面倾角a
问题描述:
A,B两物体同时从光滑斜面的顶点由静止开始下滑,(正对我们的面为三角形,a,b两个斜坡,高度相同)已知斜面倾角a
答
A. tA>tB
倾角越小,路程越长,并且加速度越小,自然用时越长。
答
根据牛顿第二定律
mgsinα=ma
a=gsinα只与斜面倾角有关
设第一个斜面倾角为α第二个为β斜面高为h
第一个斜面高为s=h/sinα
加速度为gsinα
1/2at的平方=s
t的平方=2s/a代入2h/sinα的平方g
同理可知倾角越大sinα越小sinα的平方越小
值越大,所以选A
答
我们先求出物体重力沿斜面向下方向的分量为mg×sinθ.
因为它可以匀速下滑,所以物体处于平衡状态,可以得到它的摩擦力等于重力沿斜面向下方向的分量为mg×sinθ=mg×cosθ×u(动摩擦因素),得u=sinθ/cosθ.
设水平推力为F.则因为它使物体匀速上滑,根据受力平衡,可得到方程:F×cosθ=F×sinθ×u+mg×sinθ+mg×sinθ,将u=sinθ/cosθ带入,得F(cosθ-(sinθ)^2/cosθ)=2mgsinθ,解得F=2mgsinθ/(cosθ-(sinθ)^2/cosθ),化简后得F=mg×tan2θ.
由于整个滑块-斜面系统受力平衡,水平方向的力也应该平衡,所以斜面受到的力等于滑块的水平推力F=mgtan2θ.
希望我的回答能对你有帮助.
答
C
加速度一样,光滑斜面无摩擦,与质量无关