如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为...
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问题详情:
如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于( )
A.Mg+mg B.Mg+2mg
C.Mg+mg(sinα+sinβ) D.Mg+mg(cosα+cosβ)
【回答】
A
【分析】
本题由于斜面光滑,两个木块均加速下滑,分别对两个物体受力分析,求出其对斜面体的压力,再对斜面体受力分析,求出地面对斜面体的支持力,然后根据牛顿第三定律得到斜面体对地面的压力。
【详解】
对木块a受力分析,如图,
受重力和支持力由几何关系,得到
N1=mgcosα
故物体a对斜面体的压力为
N1′=mgcosα
同理,物体b对斜面体的压力为
N2′=mgcosβ
对斜面体受力分析,如图,
根据共点力平衡条件,得到:
N2′cosα-N1′cosβ=0
F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0
根据题意有:
α+β=90°
联立式解得
F支=Mg+mg
根据牛顿第三定律,斜面体对地的压力等于Mg+mg;
故选A。
【点睛】
本题关键先对木块a和b受力分析,求出木块对斜面的压力,然后对斜面体受力分析,根据共点力平衡条件求出各个力。也可以直接对三个物体整体受力分析,然后运用牛顿第二定律列式求解,可使解题长度大幅缩短,但属于加速度不同连接体问题,难度提高。
知识点:共点力的平衡
题型:选择题
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