光滑水平面上,放一倾角为θ的光滑斜木块,质量为m的光滑物体放在斜面上,如图所示,现对斜面施加力F.
问题描述:
光滑水平面上,放一倾角为θ的光滑斜木块,质量为m的光滑物体放在斜面上,如图所示,现对斜面施加力F.
(1)若使M静止不动,F应为多大?
(2)若使M与m保持相对静止,F应为多大?
答
(1)因为水平面是光滑的,对于M来说 M受到了m给M斜向下右方的正压力
m对M的正压力大小为F压=mgconQ F压在水平面上的向右的水平分力大小为F=F压sinQ
所以F大小应该为 F=F压sinQ=mgsinQcosQ
(2)要使M与m保持相对静止,意味着M与m拥有相同的加速度
整体法可知道 F=(M+m)a
又对小物体m受力分析 它的加速度只能由M给它的支持力提供
所以F支持力=mgcosQ 把支持力受分解到水平向左方向 大小为F=F支持力sinQ
所以F支持力sinQ=ma a=gsinQcosQ
代入F=(M+m)a中 得F=(M+m)gsinQcosQ第一问我明白了,答案也是这个。第二问中小物体m的加速度是由M给它的支持力与m重力的分力,这两个力的合力提供。答案不是F=(M+m)gsinθcosθ ,而是F=(M+m)gtanθ ,应该怎样分析?了解了,忽略了竖直方向要平衡F支持力回答错误了 F支持力应该是是 F支持力在竖直方向上等于重力所以Fcosa=mg所以F=mg/cosa然后再把F分解到水平方向上得出 水平方向力为F=Fsina=mgtana所以加速度a=gtana得出答案