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(2008•邵阳模拟)如图所示,物体M与m紧靠着置于动摩擦因数为μ的斜面上,斜面的倾角为θ,现施一水平力F作用于M,M和m共同向上加速运动,求它们之间相互作用力的大小.

题目详情
(2008•邵阳模拟)如图所示,物体M与m紧靠着置于动摩擦因数为μ的斜面上,斜面的倾角为θ,现施一水平力F作用于M,M和m共同向上加速运动,求它们之间相互作用力的大小.
▼优质解答
答案和解析
解析:两个物体具有共同的沿斜面向上的加速度,所以可以把它们作为一个整体,其受力如图16所示,建立图示坐标系,
F1=(M+m)gcosθ+Fsinθ… ①
由牛顿第二定律得:
Fcosθ-F2-(M+m)gsinθ=(M+m)a…②
且F2=μF1 …③
为求两个物体之间的相互作用力,把两物体隔离开,对m受力分析如图17所示,由牛顿第二定律得:
F1′-mgcosθ=0… ④
FN-F2′-mgsinθ=ma… ⑤
且F2′=μF1′…⑥
联立①~⑥式可得:
FN=
mF(cosθ−μsinθ)
M+m

答:它们之间相互作用力的大小为FN=
mF(cosθ−μsinθ)
M+m