(12分)一质量为 m的均匀立方体木块沿倾斜的直角槽AB从顶端滑到底部,AB棱的倾角θ,长度为L,两槽面和过AB棱的竖直平面夹角相等,如图所示,若立方体木块与直角槽间的滑动摩擦系数皆为μ,试求木块下滑时间。
![]() |
(12分)一质量为 m的均匀立方体木块沿倾斜的直角槽AB从顶端滑到底部,AB棱的倾角θ,长度为L,两槽面和过AB棱的竖直平面夹角相等,如图所示,若立方体木块与直角槽间的滑动摩擦系数皆为μ,试求木块下滑时间。
![]() |
解析 先画出AB棱的正面图,如图所示,将重力G沿平行于AB和垂直于AB的方向分解,求得两个分力:,
2分
甲 乙
再画出过F2且垂直于两槽面的平面图(此平面不是竖直平面),如图乙所示,将F2沿垂直两槽面的方向分解,两分力 2分
两槽面对木块的滑动摩擦力大小相等,有,方向相同且平行于AB棱斜向上方。木块沿BA棱方向加速下滑,由牛顿第二定律得
2分
把、
、
代入此式可得
根据运动学公式 2分
可得 4分