Question

出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走。为了了解两种方式哪种省力，我们作以下假设：行李箱的质量为m＝10kg，拉力F₁、推力F₂与水平方向的夹角均为θ＝37°（如图所示），行李箱与地面间为滑动摩擦力，动摩擦因数为μ＝0.2，行李箱都做匀速运动。试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力。

Answer 1

解：对行李箱进行受力分析，并画出受力分析图，应用正交分解。拉行李箱时：

       

F₁cosθ＝f₁  ①
F₁sinθ＋F_N1＝mg  ②
f₁＝μF_N1  ③
解得：F₁＝＝21.7N  ④
推行李箱时：

       

F₂cosθ＝f₂  ⑤
F_N2＝F₂sinθ＋mg  ⑥
f₂＝μF_N2  ⑦
解得：F₂＝＝29.4N  ⑧
F₁＜F₂，即拉箱子时省力  ⑨