Question

13．如图所示小孩和雪橇的总质量m=10kg，大人用与水平方向成θ=53°角斜向上F=50N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面以4m/s速度做匀速直线运动．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s²）求：
（1）雪橇与水平地面的动摩擦因数μ的大小．
（2）拉力F撤消后雪橇还能滑行多远？

Answer 1

分析 （1）雪橇做匀速直线运动，应用摩擦力公式与平衡条件可以求出动摩擦因数．
（2）由牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，然后由匀变速直线运动的速度我也公式求出位移．

解答 解：（1）雪橇做匀速直线运动，由平衡条件得：
Fcosθ=μ（mg-Fsinθ），
解得：μ=$\frac{Fcosθ}{mg-Fsinθ}$=$\frac{50×0.6}{10×10-50×0.8}$=0.5；
（2）F撤消后做匀减速运动，
由牛顿第二定律得：μmg=ma，
解得：a=μg=0.5×10=5m/s²，
雪橇的位移：s=$\frac{{v}^{2}}{2a}$=$\frac{{4}^{2}}{2×5}$=1.6m；
答：（1）雪橇与水平地面的动摩擦因数μ的大小为0.5．
（2）拉力F撤消后雪橇还能滑行1.6m．

点评 本题考查了求动摩擦因数、雪橇的位移，分析清楚运动过程是解题的关键，应用平衡条件、牛顿第二定律、运动学公式可以解题．