题目内容
如图所示,质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上,P、Q之间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2.当它们从静止开始一起沿斜面下滑时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为多少?
分析:先对PQ整体受力分析,根据牛顿第二定律求解出加速度,然后隔离出物体P,受力分析后根据牛顿第二定律列式求解出间的静摩擦力.
解答:解:先取PQ为一整体,受力分析如图所示.由牛顿第二定律得:
(M+m)gsinθ-fQ=(M+m)a
N=(m+M)gcosθ
fQ=μ2N
以上三式联立可得:a=gsinθ-μ2gcosθ
再隔离P物体,设P受到的静摩擦力为fP,方向沿斜面向上,对P再应用牛顿第二定律得:
mgsinθ-fP=ma
得:fP=μ2mgcosθ.
答:物体P受到的摩擦力大小为μ2mgcosθ.
(M+m)gsinθ-fQ=(M+m)a
N=(m+M)gcosθ
fQ=μ2N
以上三式联立可得:a=gsinθ-μ2gcosθ
再隔离P物体,设P受到的静摩擦力为fP,方向沿斜面向上,对P再应用牛顿第二定律得:
mgsinθ-fP=ma
得:fP=μ2mgcosθ.
答:物体P受到的摩擦力大小为μ2mgcosθ.
点评:本题关键是先对整体受力分析,根据牛顿第二定律求解出加速度,然后再隔离出物体P,运用牛顿第二定律求解PQ间的内力.
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