如圖所示,物體M與m緊靠著置於動摩擦因數為μ的斜面上,斜面的傾角為θ,現施一水平力F作用於M,M和m共同向上加...
問題詳情:
如圖所示,物體M與m緊靠著置於動摩擦因數為μ的斜面上,斜面的傾角為θ,現施一水平力F作用於M,M和m共同向上加速運動,求它們之間相互作用力的大小.
【回答】
考點: 牛頓第二定律;力的合成與分解的運用.
專題: 牛頓運動定律綜合專題.
分析: 先用整體法列出牛頓第二定律,由此得到加速度的表示式,進而用隔離法單獨對m受力分析,列牛頓第二定律,可以解得兩者之間的相互作用.
解答: 解析:兩個物體具有共同的沿斜面向上的加速度,所以可以把它們作為一個整體,其受力如圖16所示,建立圖示座標系,
F1=(M+m)gcosθ+Fsinθ… ①
由牛頓第二定律得:
Fcosθ﹣F2﹣(M+m)gsinθ=(M+m)a…②
且F2=μF1 …③
為求兩個物體之間的相互作用力,把兩物體隔離開,對m受力分析如圖17所示,由牛頓第二定律得:
F1′﹣mgcosθ=0… ④
FN﹣F2′﹣mgsinθ=ma… ⑤
且F2′=μF1′…⑥
聯立①~⑥式可得:
答:它們之間相互作用力的大小為
點評: 本題是斜面上的連線體問題,主要考查牛頓第二定律和動摩擦力知識的應用,整體法與隔離法的結合應用是解答本題的切入點.
知識點:拋體運動的規律
題型:計算題
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