Question

质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，力的大小为100N，雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2，求：
（1）雪橇对地面的压力大小；（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）雪橇运动的加速度大小．

Answer 1

分析：对雪橇受力分析，抓住竖直方向上合力为零求出支持力的大小，从而根据牛顿第三定律得出雪橇对地面的压力．根据水平方向上的合力，通过牛顿第二定律求出雪橇的加速度．

解答：解：（1）经对小孩和雪橇整体受力分析得：
竖直方向：Fsinθ+F_N=mg                  
解得：F_N=mg-Fsinθ=340N              
雪橇对的地面压力

F

N

′是地面对雪橇支持力F_N的反作用力，所以雪橇对的地面压力：

F

N

′=F_N=340N         
（2）水平方向：Fcosθ-F_f=ma                
F_f=μF _N                    
由上式解得：a=0.3m/s²
答：（1）雪橇对地面的压力大小为340N．
（2）雪橇运动的加速度大小为0.3m/s²．

点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律进行求解．