如图所示,在倾角θ=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个光滑圆球,当系统静止

2025-05-10 19:38:14
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回答1:

(1)球受重力、挡板支持力、斜面支持力,按照作用效果,将重力沿着垂直挡板和垂直斜面方向分解,如图所示:

结合几何知识可得:
G=

F1
tan30°
20
3
3
=20
3
N
F2
F1
sin30°
20N
1
2
=40N

(2)对球受力分析,受重力和支持力,合力水平,如图所示:

合力:F=Gtanθ
根据牛顿第二定律,有:F=ma
解得:a=gtanθ=10×
3
3
=
10
3
3
m/s2
,水平向左
故系统向左以
10
3
3
m/s2
的加速度匀加速直线运动,或者向右以
10
3
3
m/s2
的加速度做匀减速直线运动;
答:(1)球对斜面的压力为40N,圆球的重量为20
3
N.
(2)要让挡板压力为零,整个装置在水平方向上将向左以
10
3
3
m/s2
的加速度匀加速直线运动,或者向右以
10
3
3
m/s2
的加速度做匀减速直线运动.