Question

質量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用與水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，力的大小為100N，雪橇與地面間的動摩擦因數為0.2，求：
（1）雪橇對地面的壓力大小；（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）雪橇運動的加速度大小．

Answer 1

分析：對雪橇受力分析，抓住豎直方向上合力為零求出支持力的大小，從而根據牛頓第三定律得出雪橇對地面的壓力．根據水平方向上的合力，通過牛頓第二定律求出雪橇的加速度．

解答：解：（1）經對小孩和雪橇整體受力分析得：
豎直方向：Fsinθ+F_N=mg                  
解得：F_N=mg-Fsinθ=340N              
雪橇對的地面壓力

F

N

′是地面對雪橇支持力F_N的反作用力，所以雪橇對的地面壓力：

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）雪橇對地面的壓力大小為340N．
（2）雪橇運動的加速度大小為0.3m/s²．

點評：解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，結合牛頓第二定律進行求解．