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一个物体从斜面上加速下滑,斜面静止,求地面对斜面的摩擦力

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/17 06:44:36
一个物体从斜面上加速下滑,斜面静止,求地面对斜面的摩擦力
重点是:我知道用整体法和质点组的牛顿第二定律,可知 这个整体在水平方向的加速度是acosa,那么水平方向的合力不就是(M+m)acosa么? 为什么反而是macosa? 不能理解啊,不是对整体而言么!
还有在水平方向只受一个摩擦力,他怎么会保持平衡呢?
斜面静止的情况用整体法解会很困难,甚至可能进入误区,物体的运动比较简单,不如就分析物体的运动和受力,从而可以推知斜面的受力.如果地面时光滑的,用整体法就更简单些.
物体对斜面有压力,正是这个压力对斜面产生了水平方向的推力,但斜面保持静止,因此斜面还受到地面的静摩擦力,和上面提到的水平方向的力相平衡.
再问: 那我这个方法不是用了质点组的牛顿第二定律么?
分解加速度,然后可以求出各个方向的合力啊。。
再答: 分解加速度是可以,但你加起来就错了。
牛顿的质心运动定律在形式上还是可以表示为F=ma,但这里的a有不同的意义,他代表的是质点系统质心的加速度。只有当a是整个系统质心的加速度时,m才可以用整个质点系的总质量。而你上面这个题里面acosα只是滑块在水平方向的加速度,因为斜面是没动的,所以这个加速度不是整个系统质心的加速度,因而总质量不能用M+m表示。
但是水平方向的合力可以累加F=F1+F2=M*0+macosα=macosα。这样计算才是质点系牛顿定律的原则,请仔细理解这一定理。
再问: 当a是整个质心的加速度时,是不是系统各部分加速度都相同?其实就是你下面一个式子的特殊情况??
再答: 下面那个式子任何时候都可以这么算,我刚才说那就是牛顿质心运动定律,那是错误的,想改来不及了。
打个比方,跳水运动员跳水,他会做各种各样复杂的动作,屈体、转身等等,身体各个部位的加速度都不一样,这个运动相当复杂。但是这个质点系有一个特殊的点:质心,如果忽略空气阻力,它的质心运动就是一条抛物线,它的运动却相当简单。
再问: 最后一个问题:谢谢了!
既然整个质点组在水平方向的合力是macosa,那说明这个质点组水平方向不是处于平衡状态的,是吗?
再答: 说得对,对整个系统的质心来说不是平衡状态。