题目内容

9.如图所示,在倾角为θ的光滑坡面上放一块上表面粗糙,下表面光滑的木板,木块质量为ml,质量为m2的人在木板上应向沿斜面向下以加速度$\frac{{m}_{1}gsinθ+{m}_{2}gsinθ}{{m}_{2}}$奔跑时,可使木板不动.

分析 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.

解答 解:设此时人与木板间的摩擦力为F,人沿斜面向下运动的加速度为a,现对人和木板分别应用平衡条件和牛顿第二定律有
对木板:m1gsinθ=F
对人:m2gsinθ+F=m2a
联立以上解得:a=$\frac{{m}_{1}gsinθ+{m}_{2}gsinθ}{{m}_{2}}$,方向沿斜面向下
故答案为:沿斜面向下;$\frac{{m}_{1}gsinθ+{m}_{2}gsinθ}{{m}_{2}}$

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.

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