《物理趣味题解答:斜面滑块组问题》
#372
本文是对下题的解答。
题目:
斜面滑块组问题(重贴) 送交者: zhf 2016年03月06日11:12:01 于 [灵机一动] http://bbs.creaders.net
在如下的图中,B是质量为m的滑块,A是质量为M的斜面。 A, B之间没有摩擦力,A与地面之间没有摩擦力。t = 0时,A,B都静止。之后,B开始下滑。求A相对地面的加速度a。
以下是我对上题的解答: ————————————————
斜面与地面的夹角θ。 采用与“斜面块A”同行的“非惯性A参考系”, 其加速度a向右,用“加速度与惯性力等效原理”。
在“A参考系”中: 1)A处于静止。滑块B向左下方沿斜面滑行,与地面的夹角等于θ。 2)而斜面块A和滑块B,各附加“惯性力” Ma 和ma向左。
受力分析(图不包括“结果力”):
a是“矢量a的绝对值”。 正压力N ,一个作用于A. 一个作用于B. 垂直于斜面,大小相等,方向相反。
从A图: N*sinθ=Ma (1)
从B图:
N=mg*cosθ- ma*sinθ (2)
(2)代入(1): (mg*cosθ- ma*sinθ)*sinθ= Ma
mg*cosθsinθ− ma*(sinθ)^2= Ma
mg*cosθsinθ= a(m*(sinθ)^2+ M)
a= mg*cosθsinθ / (m*(sinθ)^2+ M) ,向右。(答案)
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