题目内容

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:略
解析:

(1)(Mm)gsinθ/m(2)(Mm)gsinθ/M

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.现分别对木板和人应用牛顿第二定律得:

对木板:Mgsinθ=F

对人:(为人对斜面的加速度)

解得:,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,但人相对斜面静止不动.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,则:

对人:mgsinθ=F

对木板:

解得,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.

  通过本题可以看出,加速度不同的连接体问题只能用隔离法来研究.


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