问题
计算题
如图所示,质量M =" 10" kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,动摩擦因数= 0.02, 在木楔的倾角为30°的斜面上,有一质量m =" 1.0" kg的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程x =" 1.4" m时,其速度v =" 1.4" m/s,在这过程中木楔没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。
答案
0.61 N地面对木楔的摩擦力的方向水平向左
由速度位移公式v2 = 2ax
可得:a ==
m/s2 =" 0.7" m/s2
而a<g sin =" 5" m/s2,可知木块受到斜面对它的摩擦力Ff1
对木块m受力分析,由牛顿第二定律与力的平衡,可得:
mg sin―Ff1 = ma
mg cos―FN1 = 0
′ | ′ |
对木楔M受力分析,它受五个力,设地面对它的摩擦力为Ff2,方向水平向左,由木楔水平方向受力平衡可知:
′ |
′ |
可解得:Ff2 =" ma" cos =" 1.0" kg×0.7 m/s2×≈0.61 N
∴ 地面对木楔的摩擦力的方向水平向左。