(10分)在水平面上放置一倾角为θ的斜面体A,质量为M,与水平面间动摩擦因数为μ1,在其斜面上静放一质量为m的物块B,A、B间动摩擦因数为μ2(已知μ2>tanθ),如图所示。现将一

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 受力分析/2022-10-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(10分)在水平面上放置一倾角为θ的斜面体A,质量为M,与水平面间动摩擦因数为μ1,在其斜面上静放一质量为m的物块B,A、B间动摩擦因数为μ2(已知μ2>tanθ),如图所示。现将一水平向左的力F作用在斜面体A上, F的数值由零逐渐增加,当A、B将要发生相对滑动时,F不再改变。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:

(1)B所受摩擦力的最大值;
(2)水平力F的最大值;
(3)定性画出整个过程中AB的速度随时间变化的图象。

◎ 答案

(1) (2) (μ1+ ) (M+m)g (3)如下图。                                                

◎ 解析

(1)A、B先静止,后做加速度不断增加的加速运动,最后做匀加速直线运动,此时A对B有最大摩擦力。物块A受力如图,设最大加速度为a,
在x轴方向由牛顿第二定律得Ff cosθ- FN sinθ = ma    ①           (1分)
在y轴方向由平衡条件得    Ff sinθ+ FN cosθ = mg    ②           (1分)
又                        Ff = μ2FN                    ③           (1分)
由①②③得                Ff =       ④           (2分)
(2)由以上各式得a =  g             ⑤           (2分)
A、B的加速度均为a,由牛顿第二定律得F –μ1(M+m)g = (M+m)a  ⑥
由⑤⑥得F = (μ1+ ) (M+m)g           ⑦           (2分)

(3)如下图。                                                (3分)

本题考查牛顿第二定律的应用,A、B先静止,后做加速度不断增加的加速运动,最后做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律对两个过程列式,联立求解,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律列公式求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)在水平面上放置一倾角为θ的斜面体A,质量为M,与水平面间动摩擦因数为μ1,在其斜面上静放一质量为m的物块B,A、B间动摩擦因数为μ2(已知μ2>tanθ),如图所示。现将一…”主要考查了你对  【受力分析】  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。

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