物理 全国高考题 牛顿三定律 如图所示,质量M=10kg的木锲ABC静止于粗糙水平面上,摩擦因素为0.02，在木切的

Question

物理 全国高考题 牛顿三定律 如图所示,质量M=10kg的木锲ABC静止于粗糙水平面上,摩擦因素为0.02，在木切的倾角为30度的斜面上

Answer 1

质量为M＝10Kg的木楔ABC置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为0.02，在木楔的倾角为30度的斜面上，有一质量m=1.0Kg的物体由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程S＝1.4m时，其速度V＝1.4m时，在这一过程中木楔未滑动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（重力加速度取g=10m/s平方） 此题可用整体法求解。易知物体在斜面上左匀加速运动。设其加速度为a，则2as=V²可求出a=0.7m／s²把物块和木楔看成一个整体，因木楔静止，所以减速度为0，整体的加速度即为物块的加速度a=0.7m／s²，方向沿斜面向下。（注：整体加速度=各个部分的分加速度的矢量和）整体加速度在水平方向的分加速度为a′=acos30°整体在水平方向的分加速度需要力来提供，这个力就是地面对木楔的摩擦力。所以地面对木楔的摩擦力为F=（M+m）a′ =6.67N 方向就是a′的方向。因为你没画图，所以不知道是左是右。理解上也许有些难度，但用这种方法解题最方便。希望你能掌握它。 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，所以不能由Fμ=μFN来计算求得，只能根据物体的运动情况和受力情况来确定.�物块沿斜面匀加速下滑，由vt2-v02=2as可求得物块下滑的加速度�a= =0.7 m/s2＜gsinθ=5 m/s2�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1-1-6和图1-1-7所示.�物块沿斜面以加速度a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-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Fμ1′与Fμ1，FN1′与FN1等值反向，有Fμ2+Fμ1cosθ-FN1sinθ=0� FN2-Mg-FN1cosθ-Fμ1sinθ=0�由上面各式解得地面对木楔摩擦力�Fμ2=FN1sinθ-Fμ1cosθ=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ�=macosθ=1.0×0.7× N=0.61 N�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求出地面对木楔的支持力�FN2=Mg+mgcos2θ+(mgsinθ-ma)sinθ=Mg+mg-masinθ�=11×10 N-1.0×0.7× N=109.65 N＜(m+M)g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；物块加速度的水平分量为ax=acosθ.对系统在水平方向由牛顿第二定律，有�Fμ2=max=macosθ=0.61 N 摩擦力为98N， 方向是向下

Answer 2

此题可用整体法求解。

易知物体在斜面上左匀加速运动。设其加速度为a，

则2as=V²可求出a=0.7m／s²

把物块和木楔看成一个整体，因木楔静止，所以减速度为0，整体的加速度即为物块的加速度a=0.7m／s²，方向沿斜面向下。（注：整体加速度=各个部分的分加速度的矢量和）

整体加速度在水平方向的分加速度为a′=acos30°

整体在水平方向的分加速度需要力来提供，这个力就是地面对木楔的摩擦力。

所以地面对木楔的摩擦力为F=（M+m）a′ =6.67N 方向就是a′的方向。因为你没画图，所以不知道是左是右。本回答被提问者和网友采纳