一质量为M、倾角为a的光滑斜面,放在光滑的水平面上,另一质量为m的滑块从斜面顶端释放,求斜面的加速度。

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  以地面为参考系
  滑块到达斜面底端时的合速度V与斜面不平行,将其分解为水平方向的v1和沿斜面斜面向下的v2,此时(滑块到达斜面底端时)斜面的速度也为v2,则V∧2=(v1)∧2+(v2cosθ-v1)∧2 (x∧2表示x的平方) ⑴
  系统水平方向动量守恒
  (M+m)v1=mv2cosθ ⑵
  机械能守恒
  mgh=1/2M(v1)∧2+1/2mV∧2 ⑶
  对滑块在竖直方向上使用定量定理(N为支持力)
  (mg-Ncosθ)t=mv2sinθ ⑷
  对斜面在水平方向上使用定量定理
  Nsinθt=Mv1 ⑸
  设斜面的加速度为a
  v1=at ⑹
  解得 a=mgsinθcosθ/(M+msin∧2θ ) ⑺
  (根据上述如果想求的话,还可以求位移及支持力对滑块做的功。)
  还可解得 N=Mmgcosθ /(M+msin∧2θ ) ⑻

  如果只是想求加速度的话,上述过程是有点繁琐了些。现在介绍一种相对来说较为简单一点的方法(其思想是当系统中各个物体的加速度不同时,抓某一(些)方向上加速度的关系。此时经典的整体法不再适用):
  将滑块的加速度分解为竖直方向的a1=(mg-Ncosθ )/m和水平方向的a2=Nsinθ /m,斜面的加速度为a=Nsinθ/M ⑼
  (抓某一(些)方向上加速度的关系)有
  tanθ=a1/(a+a2) ⑽
  先解N⑻,再解a⑼即可
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第1个回答  2008-10-27
本题需要作图进行受力分析;
可以知道物体m受到重力、斜面给它的支持力N,我们将垂直于斜面的支持力N分解成2个力:沿竖直方向的力F1,沿水平方向的力F2,则
F1=Ncosa,F2=Nsina
又根据受力平衡,有 mg=F1=Ncosa…………1式
斜面受到的水平力 F=Ma=F2=Nsina…………2式
联立1、2式,得
斜面的加速度a=mgtga/M
第2个回答  2008-10-28
可以知道物体m受到重力、斜面给它的支持力N,我们将垂直于斜面的支持力N分解成2个力:沿竖直方向的力F1,沿水平方向的力F2,则
F1=Ncosa,F2=Nsina
又根据受力平衡,有 mg=F1=Ncosa…………1式
斜面受到的水平力 F=Ma=F2=Nsina…………2式
联立1、2式,得
斜面的加速度a=mgtga/M

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