如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木

问题描述:

如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于(  )
A. Mg+mg
B. Mg+2mg
C. Mg+mg(sinα+sinβ)
D. Mg+mg(cosα+cosβ)

对木块a受力分析,如图,受重力和支持力

由几何关系,得到
N1=mgcosα
故物体a对斜面体的压力为N1′=mgcosα ①
同理,物体b对斜面体的压力为N2′=mgcosβ ②
对斜面体受力分析,如图,假设摩擦力向左

根据共点力平衡条件,得到
f+N2′cosα-N1′cosβ=0 ③
F-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0 ④
根据题意
α+β=90° ⑤
由①~⑤式解得
F=Mg+mg
根据牛顿第三定律,斜面体对地的压力等于Mg+mg;
故选A.