问题
选择题
如图所示,斜面体质量为M,倾角为θ,置于水平地面上,当质量为m的小木块沿 斜面体的光滑斜面自由下滑时,斜面体仍静止不动.则( )
A.斜面体受地面的支持力为Mg
B.斜面体受地面的支持力为(m+M)g
C.斜面体受地面的摩擦力为mgcosθ
D.斜面体收地面的摩擦力为1 2mgsin2θ
答案
A、B,由题,斜面是光滑的,则由牛顿第二定律可得物体m下滑时加速度大小为a=gsinθ.
对整体进行研究,分析受力情况,作出力图,将m的加速度a分解为水平和竖直两个方向,根据牛顿第二定律有:
竖直方向:(M+m)g-N=masinθ>0,则N<(M+m)g,所以斜面体受地面的支持力小于(M+m)g.故AB均错误.
C、D对整体:有水平方向的加速度,则地面对斜面的摩擦力方向也水平向右,
由牛顿第二定律得:
水平方向:f=macosθ=mgsinθcosθ=
mgsin2θ.故C错误,D正确.1 2
故选D