题目内容
(13分)如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一根水泥圆筒与两根直木棍的滑动摩擦因数μ,它从木棍的上部匀加速滑下,加速度为a,若保持两木棍倾角α不变,将两棍间的距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部, 为了分析其加速度变化,有同学这样分析:每根直木棍对圆筒的摩擦力和每根直木棍对圆筒支持力满足f1=μFN1,两根直木棍对圆筒的摩擦力的合力为f,两根直木棍对圆筒支持力的合力为FN,它们也满足f=μFN,而FN=mgcosα不变,故f也不变。所以加速度a不变,你认为这位同学的做法正确吗?如不正解指出它的错误原因,并提供正确的解法。
不正确,解析如下。
试题分析:在垂直于木板方向研究,木棍给圆柱两个支持力、,它们的合力与圆柱重力沿垂直于斜面向下的分力大小相等,方向相反,并且,受力分析如图,设和的夹角为θ,由力的矢量三角形,可得,所以当将两棍间的距离减小后固定不动,木棍给圆柱两个支持力和的夹角θ变小,而合力不变,则支持力、变小,由摩擦力可知就是摩擦力由支持力来决定的,不是由合力决定的,因此,加速度a变化。
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