4.如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )
木板沿斜面加速下滑时,猫保持相对斜面的位置不变,即相对斜面静止,加速度为零.将木板和猫作为整体,根据牛顿第二定律F合=F猫+F木板=0+2ma(a为木板的加速度),整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小.
即F合=3mgsinα,解得
牛顿第二定律
对猫和木板受力分析受力分析,可以根据各自的运动状态由牛顿第二定律分别列式,也可以考虑整体法求解.
应用整体法对猫和木板受力分析,根据牛顿第二定律列式解答.
本题考查了牛顿第二定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与匀速直线运动及其公式、图像等知识点交汇命题.