Question

18．小孩和雪橇的总质量为m=40kg，现用大小为为F=100N的拉力拉雪橇，力F与水平方向所成的角度θ=37°，使小孩和雪橇从静止开始沿水平地面运动，雪橇与地面间的动摩擦因数μ=0.2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．求：
（1）雪橇加速度的大小；
（2）雪橇运动10s时的位移大小．

Answer 1

分析 （1）对雪橇进行受力分析，雪橇受到重力、支持力、拉力和阻力，雪橇沿水平地面做匀加速运动，在竖直方向上平衡，根据牛顿第二定律求解加速度的大小．
（2）根据位移时间公式求解位移的大小．

解答 解：（1）对小孩和雪橇整体受力分析，如图，由牛顿第二定律得：
Fcosθ-f=ma
N+Fsinθ=mg
又 f=μN
联立解得：a=0.3 m/s²
（2）由S=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得雪橇运动10s时的位移大小为：
S=$\frac{1}{2}×0.3×1{0}^{2}$m=15m
答：（1）雪橇加速度的大小为0.3 m/s²；
（2）雪橇运动10s时的位移大小是15m．

点评 解决本题的关键能够正确进行受力分析，根据牛顿第二定律，利用正交分解求出加速度的大小．