牛顿运动定律 (9 9:32:21)质量M=10kg的木块ABC静止于粗糙水平地面上,动摩擦因素为0.02,木块的倾角为30°,木块的斜面上有以质量为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v=1.4

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 01:54:08
牛顿运动定律 (9 9:32:21)质量M=10kg的木块ABC静止于粗糙水平地面上,动摩擦因素为0.02,木块的倾角为30°,木块的斜面上有以质量为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v=1.4

牛顿运动定律 (9 9:32:21)质量M=10kg的木块ABC静止于粗糙水平地面上,动摩擦因素为0.02,木块的倾角为30°,木块的斜面上有以质量为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v=1.4
牛顿运动定律 (9 9:32:21)
质量M=10kg的木块ABC静止于粗糙水平地面上,动摩擦因素为0.02,木块的倾角为30°,木块的斜面上有以质量为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v=1.4m/s,在这过程中木块没有动,求地面对木块摩擦力的大小和方向?

牛顿运动定律 (9 9:32:21)质量M=10kg的木块ABC静止于粗糙水平地面上,动摩擦因素为0.02,木块的倾角为30°,木块的斜面上有以质量为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v=1.4
若采用隔离法,分析楔M时,受的力特别多,求解繁琐.该题中,虽然m与M的加速度不同,但仍可用整体法,只是牛顿第二定律应写成
F=m1a1 + m2a2
由V^2=V0^2 + 2as
得木块m沿斜面向下运动的加速度为a=v^2/2s =0.7m/s  
将物块m和木楔M看作一个整体,他们在竖直方向受到重力和地面的支持力;在水平方向如果受力只能是摩擦力,暂设其存在,大小位Ff ,楔的加速度为零,只有物块加速度a,如图所示,沿水平方向和竖直方向分解物块加速度a.对整体在水平方向上运用牛顿第二定律,得
Ff=max=macos30°
解得  Ff  = 0.4N
因为Ff应与ax同向
所以木楔受到的摩擦力水平向左.
显然用此方法比用力的合成和分解容易得出正确答案.

对木块和物块整体分析,可得地面对木块的摩擦力应该是朝物块下滑的水平前方,
根据题意可得,物块的加速度为0.7,即受到合力为0.7N,在水平方向上的分力为0.7x根号3/2=0.6N
物块在水平方向受到木块对其的摩擦力。而木块需要平衡,则地面对木块的摩擦力应该等于物块对木块的摩擦力,等于0.6N
即地面对木块摩擦力为0.6N,方向是朝物块下滑的水平前方,...

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对木块和物块整体分析,可得地面对木块的摩擦力应该是朝物块下滑的水平前方,
根据题意可得,物块的加速度为0.7,即受到合力为0.7N,在水平方向上的分力为0.7x根号3/2=0.6N
物块在水平方向受到木块对其的摩擦力。而木块需要平衡,则地面对木块的摩擦力应该等于物块对木块的摩擦力,等于0.6N
即地面对木块摩擦力为0.6N,方向是朝物块下滑的水平前方,

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木块对物块有两个力,支持力和摩擦力,那么根据作用力和反作用力,物块对木块也有两个力,压力和摩擦力,由于物块在垂直斜面的方向上没有位移,所以支持力和物块重力在垂直斜面方向上是相等的,故支持力等于mgcos30°即物块对木块的压力为mgcos30°,下面计算物块与木块之间的摩擦力,设摩擦力绝对值为f:
s=v0*t+0.5*a*t*t 其中v0=0,s=1.4m v=v0+at=at=1....

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木块对物块有两个力,支持力和摩擦力,那么根据作用力和反作用力,物块对木块也有两个力,压力和摩擦力,由于物块在垂直斜面的方向上没有位移,所以支持力和物块重力在垂直斜面方向上是相等的,故支持力等于mgcos30°即物块对木块的压力为mgcos30°,下面计算物块与木块之间的摩擦力,设摩擦力绝对值为f:
s=v0*t+0.5*a*t*t 其中v0=0,s=1.4m v=v0+at=at=1.4m/s 得 1.4=0.5a*t*t,将at=1.4代入得 t=2(s) a=1.4/t=0.7(m/s^2)
a的方向是延30度斜面向下,故在斜面上的物块受力不平衡,根据F=AM,得mgsin30°-f=0.7 m,得f=mgsin30°-0.7m;
除了这两个力,木块还受到地面对它的力,也有两个,分别是支持力和静摩擦力(即所求) ,如此题中木块与地面的动摩擦因素0.02用不到了,方向分别是相对水平面垂直向上和水平向左,将四个力示意图画出来,由于木块静止,故四个力合力为0,根据所求,垂直于水平面的方向上的力我们不用考虑,只需考虑水平方向的力,设静摩擦力为fx,则根据木块水平方向合力为0得 (mgsin30°-0.7m)×cos30°+fx=mgcos30°×sin30°,解得fx=0.7cos30° 方向水平向左
虽然字数好像看起来多,其实我这个方法是最简单的,不需要像整体法那样绕啊绕的头都大了(因为像我这样头脑简单的人是不可能将两个加速度不同的物体看成一个整体的),不需要考虑别的东西,如果你能看懂,其实很多话都是废话,只是为了帮助理解。

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