质量M=10Kg的木楔ABC静止于水平地面上,动摩擦因数μ=0.02,在木楔的倾角θ为30o的斜面上有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程S=1.4m时,其速度s=1.4m/s

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 静摩擦力/2022-10-20 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

质量M=10Kg的木楔ABC静止于水平地面上,动摩擦因数μ=0.02,在木楔的倾角θ为30o的斜面上有一质量m=1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程S=1.4m时,其速度s=1.4m/s,在此过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(g取10 m/s2)

◎ 答案


大小0.61 N,方向由C->B

◎ 解析


地面对木楔的摩擦力为静摩擦力,但不一定为最大静摩擦力
故不能由Fμ=μFΝ来计算求得,只能根据物体匀运动情况和受力情况来确定.
物块沿斜面匀加速下滑,由可求得物块下滑的加速度
可知物块受到摩擦力的作用.
此条件下,物块与木楔受力情况分别如图所示.

Fμ1

 

物块沿斜面以加速度Q下滑,对它沿斜面方向和垂直于斜面方向由牛顿第二定律有mgsinθ一Fμ1=ma  mgcosθ—FN1=0.
木楔静止,对它沿水平方向和竖直方向由牛顿第二定律,
并注意Fμ1ˊ与Fμ1,F ?N1与FN1,等值反向,有Fμ2+ Fμ1cosθ—FN1sinθ=0

由上面各式解得地面对木楔的摩擦力

此力方向与所设方向相同,由C指向B。
另外由以上几式联立还可以求出地面对木楔的支持力

显然,这是由于物块和木楔系统有向下的加速度而产生了失重现象。
对此题也可以系统为研究对象。在水平方向,木楔静止,加速度为零,物块加速度水平分量为。对系统在水平方向由牛顿第二定律,有

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量M=10Kg的木楔ABC静止于水平地面上,动摩擦因数μ=0.02,在木楔的倾角θ为30o的斜面上有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程S=1.4m时,其速度s=1.4m/s…”主要考查了你对  【静摩擦力】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】  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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