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=

1
2
mgsin2θ.故C错误,D正确.

故选D

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