如图11所示,质量为M的正方形空木箱放置在粗糙水平面上,沿空木箱对角线有一光滑细轨道,轨道与水平方向间的夹角为45°.轨道上有一质量为m的物体沿轨道自由下滑,木箱始终静止在水平面上,求物体下滑的过程中,
图11
(1)轨道对物体的弹力大小;
(2)地面对木箱的摩擦力的大小和方向.
如图11所示,质量为M的正方形空木箱放置在粗糙水平面上,沿空木箱对角线有一光滑细轨道,轨道与水平方向间的夹角为45°.轨道上有一质量为m的物体沿轨道自由下滑,木箱始终静止在水平面上,求物体下滑的过程中,
图11
(1)轨道对物体的弹力大小;
(2)地面对木箱的摩擦力的大小和方向.
解析 (1)以物体为研究对象,垂直轨道方向有FN=mgcos 45°
解得轨道对物体的弹力大小为
FN=mg
(2)以木箱为研究对象,受力如图所示.
由牛顿第三定律有FN′=FN
在水平方向上有Ff=FN′sin 45°
解得Ff=mg,方向向左.
答案 (1)mg (2)mg,方向向左