如图所示,一质量为M=5kg的斜面体放在水平地面上,斜面体与地面的动摩擦因数为μ1=0.5,斜面高度为h=0....
问题详情:
如图所示,一质量为M=5kg的斜面体放在水平地面上,斜面体与地面的动摩擦因数为μ1=0.5,斜面高度为h=0.45m,斜面体与小物块的动摩擦因数为μ2=0.8,小物块的质量为m=1kg,起初小物块在斜面的竖直面上的最高点.现在从静止开始在M上作用一水平恒力F,并且同时释放m,取g=10m/s2,设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力,小物块可视为质点.问:
(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动,加速度至少多大?
(2)此过程中水平恒力至少为多少?
【回答】
(1)以m为研究对象,根据牛顿第二定律,有:
竖直方向:mg﹣Ff=0
水平方向:FN=ma
又 Ff≤μ2FN
联立解得:a≥12.5 m/s2
(2)以小物块和斜面体为整体作为研究对象,由牛顿第二定律得:
F﹣μ1(M+m)g=(M+m)a
得:F≥105 N
答:(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动,加速度至少为12.5 m/s2;
(2)此过程中水平恒力至少为105N.
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:计算题