Question

【題目】如圖所示，固定在水平面上的斜面傾角θ=37°，長方體木塊A的MN面上釘著一顆小釘子，質量m=1.5kg的小球B通過一細線與小釘子相連接，細線與斜面垂直，木塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.50．現將木塊由靜止釋放，木塊將沿斜面下滑．求在木塊下滑的過程中小球對木塊MN面的壓力．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

【答案】6N

【解析】

試題木塊做勻加速直線運動，通過整體法根據牛頓第二定律求出加速度，再隔離分析求出小球對木塊的彈力．

解：由于木塊與斜面間有摩擦力的作用，所以小球B與木塊間有壓力的作用，并且它們以共同的加速度a沿斜面向下運動．將小球和木塊看作一個整體，設木塊的質量為M，根據牛頓第二定律可得（M+m）gsinθ﹣μ（M+m）gcosθ=（M+m）a

代入數據得a=2.0m/s2

選小球為研究對象，設MN面對小球的作用力為N，

根據牛頓第二定律有mgsinθ﹣N=ma

代入數據得N=6.0N

根據牛頓第三定律，小球對MN面的壓力大小為6.0N，方向沿斜面向下

答：在木塊下滑的過程中小球對木塊MN面的壓力大小為6.0N，方向沿斜面向下．