如圖17所示,質(zhì)量為M的劈塊,其左右劈面的傾角分別為θ1 = 30°、θ2 = 45°,質(zhì)量分別為m1 =kg和m2 = 2.0kg的兩物塊,同時分別從左右劈面的頂端從靜止開始下滑,劈塊始終與水平面保持相對靜止,各相互接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ =" 0.20" ,求兩物塊下滑過程中(m1和m2均未達(dá)到底端)劈塊受到地面的摩擦力。(g = 10m/s2)
17.
-2.3N負(fù)號表示整體在水平方向受到的合外力的方向與選定的正方向相反。所以劈塊受到地面的摩擦力的大小為2。3N,方向水平向右。
選M 、m1和m2構(gòu)成的整體為研究對象,把在相同時間內(nèi),M保持靜止,m1和m2分別以不同的加速度下滑三個過程視為一個整體過程來研究。根據(jù)各種性質(zhì)的力產(chǎn)生的條件,在水平方向,整體除受到地面的靜摩擦力外,不可能再受到其他力;如果受到靜摩擦力,那么此力便是整體在水平方向受到的合外力。
根據(jù)系統(tǒng)牛頓第二定律,取水平向左的方向為正方向,則有:
F合x = Ma′+ m1a1x-m2a2x
其中a′、a1x和a2x分別為M 、m1和m2在水平方向的加速度的大小,而
a′=" 0" ,a1x =" g" (sin30°-μcos30°) cos30° ,a2x =" g" (sin45°-μcos45°) cos45° 。所以:
F合 =" m1g" (sin30°-μcos30°) cos30°-m2g (sin45°-μcos45°) cos45° =×10×(-0.2×-2.0×10×(-0.3×=-2.3N
負(fù)號表示整體在水平方向受到的合外力的方向與選定的正方向相反。所以劈塊受到地面的摩擦力的大小為2。3N,方向水平向右。
本題考查整體隔離法的應(yīng)用,靜止時現(xiàn)已整體為研究對象,所以整體沒有運動趨勢,不受摩擦力作用,兩物塊下滑過程中,分析兩物塊的受力情況,把加速度分解為水平和豎直方向,由牛頓第二定律列公式可求得水平方向的合力,由此可知要想靜止不動,靜摩擦力必須平衡該力
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在光滑水平面上,放著兩塊長度相同,質(zhì)量分別為M1和M2的木板,在兩木板的左端各放一個大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊,開始時,各物均靜止,今在兩物體上各作用一水平恒力F1、F2,當(dāng)物塊和木板分離時,兩木板的速度分別為v1和v2,,物體和木板間的動摩擦因數(shù)相同,下列說法正確的是
A.若F1=F2,M1>M2,則v1>v2,;
B.若F1=F2,M1<M2,則v1>v2,;
C.若F1>F2,M1=M2,則v1>v2,;
D.若F1<F2,M1=M2,則v1>v2,;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,A、B兩物體疊放在一起,放在光滑的水平面上,從靜止開始受到一變力的作用,該力與時間的關(guān)系如圖乙所示,A、B始終相對靜止,則下列說法不正確的是

A.t0時刻,A、B間靜摩擦力最大               B.t0時刻,B速度最大
C.2t0時刻,A、B間靜摩擦力最大              D.2t0時刻,A、B位移最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,沿豎直桿以速度v勻速下滑的物體A通過輕質(zhì)細(xì)繩拉光滑水平面上的物體B,當(dāng)細(xì)繩與豎直桿間的夾角為θ時,物體B的速度為
A.v/cosθ
B.vcosθ
C.v
D.vsinθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距S=3.5m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。工件滑上A端瞬時速度VA=4 m/s,達(dá)到B端的瞬時速度設(shè)為VB,則(      )

A.若傳送帶不動,則VB=3m/s
B.若傳送帶以速度V=4m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,VB=3m/s
C.若傳送帶以速度V=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,VB=3m/s
D.若傳送帶以速度V=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,VB=2m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,一質(zhì)量為M=5 kg的斜面體放在水平地面上,斜面體與地面的動摩擦因數(shù)為μ1=0.5,斜面高度為h=0.45 m,斜面體與小物塊的動摩擦因數(shù)為μ2=0.8,小物塊的質(zhì)量為m=1kg,起初小物塊在斜面的豎直面上的最高點,F(xiàn)在從靜止開始在M上作用一水平恒力F,并且同時釋放m,取g=10 m/s2,設(shè)小物塊與斜面間最大靜摩擦力等于它們之間的滑動摩擦力,小物塊可視為質(zhì)點。問:

(1)要使M、m保持相對靜止一起向右做勻加速運動,加速度至少多大?
(2)此過程中水平恒力至少為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分) 如圖所示,物體在有動物毛皮的斜面上運動.由于毛皮表面的特殊性,引起物體的運動有如下特點:①順著毛的生長方向運動時毛皮產(chǎn)生的阻力可以忽略;②逆著毛的生長方向運動會受到來自毛皮的滑動摩擦力.

(1)試判斷如圖所示情況下,物體在上滑還是下滑時會受到摩擦力?
(2)一物體在有動物毛皮的斜面底端以初速度v0=2 m/s沖上足夠長的斜面,斜面的傾斜角為θ=30°,過了t=1.2 s物體回到出發(fā)點.若認(rèn)為毛皮產(chǎn)生滑動摩擦力時,動摩擦因數(shù)μ為定值,g取10 m/s2,則μ的值為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖甲所示,有一足夠長的粗糙斜面,傾角,一滑塊以初速度v0="16" m/s從底端A點滑上斜面,滑至B點后又返回到A點.滑塊運動的圖象如圖乙所示,求:(已知:,重力加速度g="10" m/s2)
(1)AB之間的距離.
(2)滑塊再次回到A點時的速度.
(3)滑塊在整個運動過程中所用的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為m="10" kg的物體在F="200" N的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動,斜面固定不動,與水平地面的夾角θ=37°.力F作用t1="2" s時撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了t2="1.25" s后,速度減為零.求物體與斜面間的動摩擦因數(shù).(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10  m/s2)

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