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

◎ 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/s2),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
at2,得a=2m/s2
故木块下滑的加速度为2m/s2
(2)对木块受力分析,如图;

魔方格

由牛顿第二定律得到:
mgsinθ-f1=ma;
mgcosθ-N1=0;
所以,f1=8N,N1=16N;
对斜面体受力分析,如图;

魔方格

设摩擦力f向左,则由共点力平衡条件得:f=N1sinθ-f1cosθ=3.2N,方向向左.
(如果设摩擦力f向右,则f=-N1sinθ+f1cosθ=-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=N1cosθ+f1sinθ=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。

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