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质量为M的斜面体放在光滑水平面上,一质量为m的滑块沿斜面下滑,不计一切摩擦,则M对地的加速度

答案:4  悬赏:80  手机版
解决时间 2021-02-03 11:34
质量为M的斜面体放在光滑水平面上,一质量为m的滑块沿斜面下滑,不计一切摩擦,则M对地的加速度
最佳答案
设M与m之间的作用力大小为N,M的加速度为a,
对M分析:a=Nsinθ/M
对m分析:m的加速度可以正交分解为沿斜坡与垂直于斜坡的加速度,并且垂直于斜坡的加速度=M垂直于斜坡的加速度,(如果不一致,M与m必会相互脱离,不合题意)
m只受到2个力,重力与支持力,
m垂直于斜坡的加速度=asinθ=(mgcosθ-N)/m
2式联立,可求a=mgcosθ/(msinθ*sinθ+M)追问"如果不一致,M与m必会相互脱离,不合题意",我知道您这句解释肯定是对的,但我总觉得理解上有点吃力。因为M与m没有分离,是不是说,在竖直方向上加速度也相等?M在竖直方向上的加速度为0,但m加速度显然不为0,所以显然是不相等呢。水平方向也有相同的疑问。追答垂直于斜面的运动,M与m相互都有限制,必须一致才能在一起!
竖直方向不一样,加速度、速度可以不一样,可以产生位移!由于牵连,在水平方向速度与加速度会产生变化!追问我明白您的意思,我只是从感性上,觉得有点不直观。但您的回答是很好的,所以满意答案就是这个了,下次有问题再来向您请教哈。追答你可以顺时针旋转θ角,把斜面当做水平面来看,就会发现m的加速度只能是沿斜面的!
全部回答
对m物体
沿斜面方向:a1=gsin@
垂直于斜面方向:N=mgcos@
可得:a1=gsin@
对M物体
对M受力分析可知:Ma2=Nsin@
故有:a2=mgcos@sin@/M
我只会惯性参考系。Nsin θ =Ma,以M为参考系引入惯性力(向左)mgcosθ=masin θ+N.解出N,a. 这只能求出M加速度。
结果抄的。a=msinθ cos θ /(M+msin^2 θ ),N=mMcos θ /(M+msin^2 θ ).
方程的关键在于惯性参考系中垂直于斜面的力平行。方程望检验,结果应该是对的。
显然M不会在垂直方向运动,只在水平方向加速,所以M受力的垂直方向分量就不用考虑了。
M水平方向受力来源于m的重力,其斜面法向分量mg*cosθ为m对M的斜面压力,这个力的水平分量就是M受到的水平推力,大小为mg*cosθ*sinθ=mg*sin2θ/2,则M的水平加速度为mg*sin2θ/2M。

至于m的加速度,显然是沿斜面方向,受力为mg*sinθ,加速度为g*sinθ
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