Question

如下图所示，质量为40.0kg的雪橇（包括人）在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20；取g=10m/s²，cos37°=0.8，sin37°=0.6。

1.求雪橇的加速度大小；

2.经过2s撤去F，再经过3s时雪橇的速度多大？

3.雪橇在5s内的位移多大？

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 

1.2.6m/s²

2.0

3.11.96m

【解析】（1）对雪橇受力分析如下图所示

据牛顿运动定律有：F_x-f= ma；N+F_y=mg（2分）

又：f=μN ；F_x=Fcos37°；F_y=Fsin37°（1分）

故：a= =2.6m/s²（1分）

（2）v₂₌at₂=2.6×2m/s=5.2m/s撤去F后，据牛顿第二定律有：-μmg=ma′

故：a′=-μg=-0.20×10m/s²=-2.0m/s²（1分）

由于：t_止=-=2.6s<3s（1分）

则撤去F后，再经3s，即5s末时雪橇速度为：v₅ =0（1分）

（3）前2s内雪橇位移：s₁= t₂= ×2m=5.2m（1分）

后3s内雪橇的位移：s₂=t_止=×2.6m=6.76m（1分）

雪橇5s内位移：s=s₁+s₂=(5.2+6.76)m=11.96m（1分）