请问一下 15
水平面上放置了一个斜面B,B上有一个小物体A,整个系统在水平面的光滑区域内匀速滑行,问当整个系统刚刚滑到粗糙平面时,为什么A会相对于B向上滑动,而具有向上的加速度,为超重...
水平面上放置了一个斜面B,B上有一个小物体A,整个系统在水平面的光滑区域内匀速滑行,问当整个系统刚刚滑到粗糙平面时,为什么A会相对于B向上滑动,而具有向上的加速度,为超重,绳子张力减小,且对地面压力增大呢?
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1个回答
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明白了,你说的应该是斜面的直角边先到粗糙面。
设斜面与水平面的夹角为α,AB之间无摩擦力,匀速运动时,可以算出绳子的拉力F0 = mgsinα, AB之间的弹力T0 = mgcosα
假设开始速度是V,斜面质量是M,A质量是m,地面摩擦因数为u,A和B始终保持静止,那么两物体的共同加速度大小为a = ug,所以A受到的合外力为 ma = mug,方向水平。 那么A沿着斜面向下的加速度为acosα。下面看我们的假设是否有数学支持。
设此时绳子拉力变为F
则在斜面方向有 mgsinα - F = macosα。 所以F = mgsinα - macosα = F0 - macosα< F0
所以,绳子拉力是减小了。 当mgsinα - macosα < 0时, 既tanα < u时,F小于零,也就是A向上滑动了。 所以A不一定向上滑动,要滑动也是需要条件的。
下面看是否超重,如果A对B的压力T > T0 。那么整个系统对地面的压力大于(M+m)g,就是超重了。
还是在上边的假设条件下探讨
水平方向 Tsinα - Fcosα = ma
竖直方向 Tcosα + Fsinα = mg
两式平方相加,得到 T^2 = (ma)^2 + (mg)^2 - F^2 > (ma)^2 + (mg)^2 - F0^2 = (ma)^2 + (mgcosα)^2 > (mgcosα )^2= T0^2 , 所以T>T0,超重
总之,是超重。 是否上滑,要看是否满足tanα < u
当然,AB之间不光滑,也是类似分析,一定也是超重, 上滑的条件不同而已
设斜面与水平面的夹角为α,AB之间无摩擦力,匀速运动时,可以算出绳子的拉力F0 = mgsinα, AB之间的弹力T0 = mgcosα
假设开始速度是V,斜面质量是M,A质量是m,地面摩擦因数为u,A和B始终保持静止,那么两物体的共同加速度大小为a = ug,所以A受到的合外力为 ma = mug,方向水平。 那么A沿着斜面向下的加速度为acosα。下面看我们的假设是否有数学支持。
设此时绳子拉力变为F
则在斜面方向有 mgsinα - F = macosα。 所以F = mgsinα - macosα = F0 - macosα< F0
所以,绳子拉力是减小了。 当mgsinα - macosα < 0时, 既tanα < u时,F小于零,也就是A向上滑动了。 所以A不一定向上滑动,要滑动也是需要条件的。
下面看是否超重,如果A对B的压力T > T0 。那么整个系统对地面的压力大于(M+m)g,就是超重了。
还是在上边的假设条件下探讨
水平方向 Tsinα - Fcosα = ma
竖直方向 Tcosα + Fsinα = mg
两式平方相加,得到 T^2 = (ma)^2 + (mg)^2 - F^2 > (ma)^2 + (mg)^2 - F0^2 = (ma)^2 + (mgcosα)^2 > (mgcosα )^2= T0^2 , 所以T>T0,超重
总之,是超重。 是否上滑,要看是否满足tanα < u
当然,AB之间不光滑,也是类似分析,一定也是超重, 上滑的条件不同而已
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