题目内容
【题目】倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上，其斜面光滑，底边粗糙，顶端安装一光滑轻滑轮，另有光滑圆环固定在竖直平面内，圆心在O点。一小球套在圆环上，通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下拉力F作用下，小球静止Q点，0Q连线与水平方向成53°角，细线与环恰好相切，滑轮与小物块之间的细线与斜面平行，如图所示，斜面体始终保持静止。已知小球的质量m=1kg，小物块的质量M-2kg，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
（1）拉力F的大小；
（2）地面对斜面体的摩擦力大小；
（3）若突然撤去拉力F，小球将从Q点开始运动。求撤去
的瞬间，小物块的加速度大小。
【答案】(1) 
(2) 
(3) 
【解析】
(1) 对小物块
和小球
分别受力分析，如下图所示，根据平衡条件可得到：
对物块：
对小球m：
与
大小相等有：
联立解得：
(2)小物块与斜面体相对静止，可看做一整体，并对地面静止，因此细线上的张力在水平方向上的分力大小即为地面对斜面体的摩擦力大小，
(3)设撤去
的瞬间细线上的张力为
，小物块的加速度为
，根据牛顿第二定律得：
对小物块：
对小球：
联立解得：
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