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如图,在水平雪地上,质量为M=25kg的小榕,坐在质量为,m=5kg的雪橇上,小岱用与水平方向成37°向上的拉力拉雪橇,拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.25,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)作出以小孩和雪橇为整体的受力分析图
(2)雪橇所受摩擦力和运动加速度的大小.
分析:(1)对小孩和雪橇为整体受力分析,受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力,作出示意图;
(2)将各个力沿着水平和竖直方向正交分解,根据牛顿第二定律,竖直方向平衡,水平方向合力为ma.
解答:解:(1)以小孩和雪橇为整体的受力分析图如图

(2)在y轴上由物体平衡条件得:FN+Fsinθ-(M+m)g=0①
又由:Ff=μFN
由①②解得雪橇所受摩擦力Ff=60N      
在x轴上由牛顿第二定律得:Fcosθ-Ff=(M+m)a
代入数据解得雪橇运动的加速度a=0.67m/s2     
答:(1)如图所示;
(2)雪橇所受摩擦力为60N,运动加速度的大小为0.67m/s2
点评:本题关键是对小孩和雪橇为整体受力分析,然后根据牛顿第二定律并运用正交分解法列式求解加速度.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平雪地上,质量为M=35kg的小红,坐在质量为m=5kg的雪橇上,小江用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇,拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)雪橇对地面的压力大小;
(2)雪橇运动的加速度大小.
(3)从静止开始前进15m所需要的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

选做题
A、2009年入冬以来我市多次降雪,雪后两位同学在雪地做拉雪橇的游戏.如图所示,在水平雪地上,质量为M=35kg的小红,坐在质量为m=5kg的雪橇上,小莉用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇,拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,(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;
B、风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径.如图所示.
①当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上匀速运动.这时小球所受风力为小球重力的0.5倍,试求小球与杆间的滑动摩擦因数;
②保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需的时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

如图,在水平雪地上,质量为M=25kg的小榕,坐在质量为,m=5kg的雪橇上,小岱用与水平方向成37°向上的拉力拉雪橇,拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.25,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)作出以小孩和雪橇为整体的受力分析图
(2)雪橇所受摩擦力和运动加速度的大小.

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科目:高中物理 来源:2008-2009学年广东省汕头市高一(下)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图,在水平雪地上,质量为M=25kg的小榕,坐在质量为,m=5kg的雪橇上,小岱用与水平方向成37°向上的拉力拉雪橇,拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.25,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)作出以小孩和雪橇为整体的受力分析图
(2)雪橇所受摩擦力和运动加速度的大小.

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