Question

高中物理，急~

斜面体质量为M，倾角为θ,与水平面间的动摩擦因数为μ,用细绳竖直悬挂一质量为m的小球静止在光滑斜面上，当绳断的瞬间，至少以多大的水平向右的力由静止拉动斜面体，小球才能做自由落体运动到地面？答案是Mgcotθ+μMg
请各位高手帮帮忙，使小球做自由落体运动是什么情况啊？
m没有用吗？

Answer 1

小球做自由落体运动就是小球与斜面的压力为零

设斜面高为h
即底边长为hcotθ
小球竖直做自由落体h=gt^2/2
斜面以a水平加速S=hcotθ=at^2/2
联解得a=gcotθ
对斜面F-μMg=Ma=Mgcotθ
得F=Mgcotθ+μMg

Answer 2

F=水平摩擦力+提供加速度的力
=μMg+Ma
=μMg+Mgcotθ

Answer 3

设小球自由落体运动到地面上，下落高度为h，
则斜面体至少水平向右运动的位移为：
x＝h·cotθ
对小球：h＝gt2
对斜面体：x＝at2
由以上三式解得：a＝gcotθ
以斜面体为研究对象有：F－μMg＝Ma
所以F＝μMg＋Mgcotθ＝(μ＋cotθ)Mg.