Question

傾角，質量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，質量m=2kg的木塊置于斜面頂端，從靜止開始勻加速下滑，經t=2s到達底端，運動路程L=4m,在此過程中斜面保持靜止（），求：

（1）地面對斜面的摩擦力大小與方向；
（2）地面對斜面的支持力大小
（3）通過計算證明木塊在此過程中滿足動能定理。

Answer 1

(1) ，方向向左。　
(2)
(3) 見解析

（1）隔離法：
對木塊：，
因為，得
所以，
對斜面：設摩擦力f向左，則，方向向左。
（如果設摩擦力f向右，則，同樣方向向左。）
（2）地面對斜面的支持力大小
（3）木塊受兩個力做功。
重力做功：
摩擦力做功：
合力做功或外力對木塊做的總功：
動能的變化
所以，合力做功或外力對木塊做的總功等于動能的變化（增加），證畢。