Question

如图2所示，质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数μ=0.02.在木楔的倾角θ=30°的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时，其速度v=1.4m/s.在这一过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（g取10m/s²）.

Answer 1

见解析
【试题分析】
【解析】将物块和木楔看成一整体，则M和m间的摩擦力和弹力并不改变系统整体的运动状态，分析整体所受的外力，建立坐标系如图3所示.
先由匀加速运动的公式v²=v₀²+2as，得物块沿斜面下滑的加速度为
a=v²/（2s）=0.7m/s²　　
将加速度正交分解
a_x=acosθ=m/s²
a_y=asinθ=0.35m/s²
对整体应用牛顿第二定律得
=ma_x+Ma_Mx
（M+m）g-F_N=ma_y+Ma_My
由于M静止，因此a_Mx=0，a_My=0
解方程组得   =0.61N，F_N=109.65N
所以，地面对木楔的摩擦力大小为0.61N，方向水平向左.