如图所示,某一小车中有一倾角为30°的斜面,当小车沿水平方向向左加速运动时,斜面上的物体m与小车始终保持相对静止,求:(1)若物体m所受的摩擦力为零,则小车的加速度为多大?(2)若小车的加速度大小等于重力加速度g,求斜面对物体的摩擦力的大小和方向.

问题描述:

如图所示,某一小车中有一倾角为30°的斜面,当小车沿水平方向向左加速运动时,斜面上的物体m与小车始终保持相对静止,求:

(1)若物体m所受的摩擦力为零,则小车的加速度为多大?
(2)若小车的加速度大小等于重力加速度g,求斜面对物体的摩擦力的大小和方向.

(1)若物体不受摩擦力,受力如图所示,F=mgtanθ=ma,解得a=3g3.(2)一般情况下m受三个力作用:重力mg,弹力FN,由于给定的加速度大于临界加速度,故斜面对物体的静摩擦力向下.由牛顿第二定律列方程:FNcos30°-...
答案解析:(1)物体不受摩擦力时,受重力和支持力,物块与小车具有相同的加速度,根据牛顿第二定律求出物块的加速度,即可得知小车的加速度.
(2)运用正交分解,抓住竖直方向上的合力为零,水平方向产生加速度,求出摩擦力的大小和方向.
考试点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
知识点:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解.知道小球和小车具有共同的加速度.