题目内容
【题目】如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于( )
A. Mg+mg
B. Mg+2mg
C. Mg+mg(sinα+sinβ)
D. Mg+mg(cosα+cosβ)
【答案】A
【解析】
本题由于斜面光滑,两个木块均加速下滑,分别对两个物体受力分析,求出其对斜面体的压力,再对斜面体受力分析,求出地面对斜面体的支持力,然后根据牛顿第三定律得到斜面体对地面的压力。
对木块a受力分析,如图,
受重力和支持力
由几何关系,得到:
N1=mgcosα
故物体a对斜面体的压力为:N1′=mgcosα…①
同理,物体b对斜面体的压力为:N2′=mgcosβ… ②
对斜面体受力分析,如图,
根据共点力平衡条件,得到:
N2′cosα-N1′cosβ=0… ③
F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0…④
根据题意有:
α+β=90°…⑤
由①~⑤式解得:
F支=Mg+mg
根据牛顿第三定律,斜面体对地的压力等于Mg+mg;
故选:A。
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