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牛顿运动定律的应用
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倾角θ=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上,质量m=2kg的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2s到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(sin37°=0.6
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
倾角θ=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上,质量m=2kg的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2s到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s
2
),求:
(1)木块下滑的加速度;
(2)地面对斜面的摩擦力大小与方向;
(3)地面对斜面的支持力大小.
◎ 答案
(1)因为s=
1
2
at
2
,得a=2m/s
2
;
故木块下滑的加速度为2m/s
2
.
(2)对木块受力分析,如图;
由牛顿第二定律得到:
mgsinθ-f
1
=ma;
mgcosθ-N
1
=0;
所以,f
1
=8N,N
1
=16N;
对斜面体受力分析,如图;
设摩擦力f向左,则由共点力平衡条件得:f=N
1
sinθ-f
1
cosθ=3.2N,方向向左.
(如果设摩擦力f向右,则f=-N
1
sinθ+f
1
cosθ=-3.2N,同样方向向左.)
故地面对斜面的摩擦力大小为3.2N,方向向左.
(3)由共点力平衡条件得:地面对斜面的支持力大小N=N
1
cosθ+f
1
sinθ=67.6N;
故地面对斜面的支持力大小67.6N.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“倾角θ=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上,质量m=2kg的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2s到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(sin37°=0.6…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【共点力的平衡】,【牛顿运动定律的应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/349056.html
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