如圖所示，傾角為θ的直角斜面體靜止在粗糙的水平地面上，其頂端固定一輕質定滑輪．輕*簧和輕繩相連，一端連線質量為...

問題詳情：

如圖所示，傾角為θ的直角斜面體靜止在粗糙的水平地面上，其頂端固定一輕質定滑輪．輕*簧和輕繩相連，一端連線質量為m2的物塊B，另一端連線質量為m1的物塊A．物塊B放在地面上且使滑輪和物塊間的輕繩豎直，物塊A靜止在光滑斜面上的P點，*簧和斜面平行，此時*簧具有的**勢能為Ep．現將物塊A緩慢沿斜面向上移動，直到*簧恢復原長，此時再由靜止釋放物塊A，當物塊B剛要離開地面時，物塊A的速度為零．已知*簧勁度係數為k，重力加速度為g，不計滑輪的摩擦，整個過程斜面體始終保持靜止．求：

⑴釋放物塊A的瞬間，地面對斜面體摩擦力的大小和方向；

⑵當物塊B剛要離開地面時，物塊A的加速度大小和方向；

⑶物體A運動過程中的最大速度．

【回答】

（1），方向水平向左

（2）,方向沿斜面向上

（3）

【詳解】

（1）釋放物塊A的瞬間，*簧的*力為0，A對斜面體的壓力為：

FN = m1gcosθ   ①

斜面體沿水平方向受力平衡，地面對斜面體的摩擦力為：

fx = FNsinθ    ②

由①②得：

fx = m1gcosθsinθ

方向水平向左.

（2）B剛要離開地面時，繩上拉力：

F = m2g    ③

設沿斜面向下為正方向，對A由牛頓第二定律：

m1gsinθ -F = m1a  ④

聯立③④解得:

由題意知m1gsinθ < m2g，即

故A的加速度大小為，方向沿斜面向上.

（3）當物塊回到位置P時有最大速度，設為vm.從A由靜止釋放，到A剛好到達P點過程，由系統能量守恆得：

    ⑤

當A自由靜止在P點時，A受力平衡：

m1gsinθ = kx0 ⑥

聯立④⑤式解得:

【點睛】

該題主要考查了牛頓第二定律及能量守恆定律的應用，要求同學們能正確分析物體的受力情況.

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：解答題