(1)为了保持木板与斜面相对静止,人运动的加速度是多少?
(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少?
(1)为了保持木板与斜面相对静止,人运动的加速度是多少?
(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少?
(1)a人= (方向:沿斜面向下)
(2)a板=(方向:沿斜面向下)
解析:这是一道由人(m)和木板(M)组成的连接体问题,且各个个体的加速度不相同,用整体法更简便.
对人和木板整体受力分析如图:
由牛顿第二定律有:
∑F=(M+m)gsinθ=M·a木+ma人
(1)因为a木=0,则a人=(方向沿斜面向下).
(2)因为a人=0,则a木=(方向沿斜面向下).
当然本题亦可用隔离法,如下.
(1)现分别对人和木板应用牛顿第二定律得
对木板:Mgsinθ=F
对人:mgsinθ+F=ma人(a人为人对斜面的加速度)
解得:a人=gsinθ,方向沿斜面向下.
(2)现分别对人和木板应用牛顿第二定律,设木板对斜面的加速度为a木,则:
对人:mgsinθ=F
对木板:Mgsinθ+F=Ma木
解得a木=gsinθ,方向沿斜面向下.即人相对木板向上加速跑动,而木板沿斜面向下滑动,所以人相对斜面静止不动.