Question

质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，拉力的大小为200N，雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2，（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，取取重力加速度g=10m/s²）
（1）求雪橇对地面的压力大小；
（2）求雪橇运动的加速度大小．

Answer 1

解：
对物体进行受力分析，如图所示：
（1）、选小孩和雪橇为整体为研究对象：
竖直方向合力为零，有Fsinθ+N=mg
N=mg-Fsinθ=（30+10）×10-200×0.6=280N
雪橇对地面的压力F_N是地面对雪橇的支持力的反作用力，所以雪橇对地面的压力大小F_N=N=280N
（2）在水平方向上，由牛顿第二定律有：
Fcosθ-f=ma
f=μN
以上两式联立得a===2.6m/s²
答：（1）雪橇对地面的压力大小是280N
（2）雪橇运动的加速度是2.6m/s²

分析：把小孩和雪橇作为整体来研究，受力分析，建立直角坐标系，把不在坐标轴上的力正交分解，在两个方向上列式求解．
点评：解决本题有两个关键，一是正确确立研究对象，即把小孩和雪橇作为整体来研究；二是正确受力分析，建立合适的直角坐标系，在两个方向上列式求解．