Question

【题目】（9分）如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，滑动摩擦系数μ=0．02．在木楔的倾角θ为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．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取g=10m/s2）

Answer 1

【答案】0.61 N地面对木楔的摩擦力的方向水平向左

【解析】

由速度位移公式v2= 2ax

可得：a ==m/s2 =" 0.7" m/s2

而a＜g sin =" 5" m/s2，可知木块受到斜面对它的摩擦力Ff1

对木块m受力分析，由牛顿第二定律与力的平衡，可得：

mg sin―Ff1= ma

mg cos―FN1= 0

	′ ′		′ ′

对木楔M受力分析，它受五个力，设地面对它的摩擦力为Ff2，方向水平向左，由木楔水平方向受力平衡可知：

′

′

′

′

Ff1cos + Ff2= FN1sin 其中Ff1= Ff1FN1= FN1

可解得：Ff2=" ma" cos =" 1.0" kg×0.7 m/s2×≈0.61 N

∴ 地面对木楔的摩擦力的方向水平向左。