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如图所示 质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑 木板上站着一个质量为m的人 问

时间:2020-08-18 18:05:58

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如图所示 质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑 木板上站着一个质量为m的人 问

问题补充:

如图所示,质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑,木板上站着一个质量为m的人,问

(1)为了保持木板与斜面相对静止,计算人运动的加速度?

(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少?

答案:

解:(1)为了使木板与斜面保持相对静止,必须满足木板在斜面上的合力为零,所以人施于木板的摩擦力F应沿斜面向上,故人应加速下跑.现分别对人和木板应用牛顿第二定律得:

对木板:Mgsinθ=F.

对人:mgsinθ+F=ma人(a人为人对斜面的加速度).

解得:a人=,方向沿斜面向下.

(2)为了使人与斜面保持静止,必须满足人在木板上所受合力为零,所以木板施于人的摩擦力应沿斜面向上,故人相对木板向上跑,木板相对斜面向下滑,但人对斜面静止不动.现分别对人和木板应用牛顿第二定律,设木板对斜面的加速度为a木,则:

对人:mgsinθ=F.

对木板:Mgsinθ+F=Ma木.

解得:a木=,方向沿斜面向下.

即人相对木板向上加速跑动,而木板沿斜面向下滑动,所以人相对斜面静止不动.

答:(1)为了保持木板与斜面相对静止,人运动的加速度为,方向沿斜面向下.

(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是,方向沿斜面向下.

解析分析:(1)为了使木板与斜面保持相对静止,必须满足木板在斜面上的合力为零,所以人施于木板的摩擦力F应沿斜面向上,故人应加速下跑.现分别对人和木板应用牛顿第二定律即可求解;

(2)为了使人与斜面保持静止,必须满足人在木板上所受合力为零,所以木板施于人的摩擦力应沿斜面向上,故人相对木板向上跑,木板相对斜面向下滑,但人对斜面静止不动.分别对人和木板应用牛顿第二定律即可求解.

点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,关键要能根据运动情况分析受力情况,难度适中.

如图所示 质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑 木板上站着一个质量为m的人 问(1)为了保持木板与斜面相对静止 计算人运动的加速度?(2)为了保持人与斜面相对静止

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