Question

【题目】在幼儿园里为了锻炼小孩子四肢的力量，会进行一项游戏活动，小朋友手拉着汽车轮胎奔跑，如图甲所示，在一次训练中，质量M=24.5kg的小朋友手里拉着不可伸长的轻绳拖着质量m=5.5kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，5s后轮胎从轻绳上脱落，轮胎运动的v—t图像如图乙所示，不计空气阻力。已知绳与地面的夹角为（已知，），求：

(1)轮胎在前5s的位移大小；

(2)轮胎与水平面间的动摩擦因数；

(3)加速过程中绳子的拉力大小和小朋友受到的摩擦力大小。

Answer 1

【答案】(1)12.5m；(2)0.5；(3)30N，48.5N

【解析】

(1)由图示图象可知，轮胎在前5s的位移为

(2) 由图示图象可知，轮胎减速过程加速度为

由牛顿第二定律得

(3)由图示图象可知，轮胎加速过程加速度为

对加速过程，由牛顿第二定律得

代入数据解得

对小朋友，根据牛顿第二定律得

可得小朋友受到的摩擦力大小