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【题目】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,(g=10m/s2
sin37°=0.6,cos37°=0.8 )求:

(1)雪橇对地面的压力大小
(2)雪橇运动的加速度大小
(3)4s内雪橇的位移大小.

【答案】
(1)解:设小孩和雪橇的总质量为m,对整体受力分析得:

竖直方向:Fsinθ+FN=mg

解得:FN=mg﹣Fsinθ=400N﹣100×0.6N=340N

根据牛顿第三定律可得,雪橇对的地面压力为340N;

答:雪橇对地面的压力大小为340N.


(2)解:水平方向根据牛顿第二定律可得:Fcosθ﹣Ff=ma

而摩擦力:Ff=μFN

由上式解得:a=0.3m/s2

答:雪橇运动的加速度大小为0.3m/s2


(3)解:根据位移时间关系可得:x= at2= 0.3×42m=2.4m.

答:4s内雪橇的位移大小为2.4m.


【解析】(1)竖直方向受力平衡,根据平衡条件列方程,求解。
(2)利用牛顿第二运动定律,结合滑动摩擦力公式,求物体加速度。
(3)根据匀变速直线运动位移时间关系,求物体位移。

练习册系列答案
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(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 . (填选项代号)
A.电压合适的50 Hz 交流电源
B.电压可调的直流电源
C.秒表
D.刻度尺
E.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是
A.先使纸带运动,再接通电源
B.先接通电源,再使纸带运动
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)如图是用小车拖动纸带用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带.A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点.相邻计数点间的时间间隔为0.05秒.

试求:打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为m/s;打点计时器打下E点时小车的瞬时速度为m/s;小车的加速度的大小为m/s2 . (计算结果均保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,则加速度的测量值比实际值偏 . (填“大”或“小”)

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