問題詳情:
如圖所示,質量爲M的木板可沿傾角爲θ的光滑斜面下滑,木板上站着一個質量爲m的人,問
(1)爲了保持木板與斜面相對靜止,計算人運動的加速度?
(2)爲了保持人與斜面相對靜止,木板運動的加速度是多少?
【回答】
解:(1)爲了使木板與斜面保持相對靜止,必須滿足木板在斜面上的合力爲零,所以人施於木板的摩擦力F應沿斜面向上,故人應加速下跑.現分別對人和木板應用牛頓第二定律得:
對木板:Mgsinθ=F.
對人:mgsinθ+F=ma人(a人爲人對斜面的加速度).
解得:a人=,方向沿斜面向下.
(2)爲了使人與斜面保持靜止,必須滿足人在木板上所受合力爲零,所以木板施於人的摩擦力應沿斜面向上,故人相對木板向上跑,木板相對斜面向下滑,但人對斜面靜止不動.現分別對人和木板應用牛頓第二定律,設木板對斜面的加速度爲a木,則:
對人:mgsinθ=F.
對木板:Mgsinθ+F=Ma木.
解得:a木=,方向沿斜面向下.
即人相對木板向上加速跑動,而木板沿斜面向下滑動,所以人相對斜面靜止不動.
答:(1)爲了保持木板與斜面相對靜止,人運動的加速度爲,方向沿斜面向下.
(2)爲了保持人與斜面相對靜止,木板運動的加速度是,方向沿斜面向下.
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:計算題