问题 问答题

如图所示,质量M=10kg千克的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg千克的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.0m时,其速度v=

10
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.(重力加速度取g=10m/s2

答案

由匀加速运动的公式v2=v02+2as,

得物块沿斜面下滑的加速度为:

a=

v2
2s
=
10
2
2×1.0
=5m/s2

由于a=gsinθ=5m/s,可知物块不受摩擦力作用.

分析物块受力,它受两个力,如图所示,对于沿垂直于斜面的方向,

有:mgcosθ-N1=0

分析木楔受力,它受四个力作用,如图所示,对于水平方向,有:

f2-N1sinθ=0,

由此可解得地面作用于木楔的摩擦力:

f2=N1sinθ=mgcosθsinθ=2.5

3
N

此力的方向与图中所设的一致(由C指向B的方向)

答:地面对木楔的摩擦力的大小是2.5

3
,方向由C指向B的方向.

单项选择题
多项选择题