Question

6．质量为40kg的小孩坐在22kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为200N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）雪橇对地面的压力大小；
（2）雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小．

Answer 1

分析 （1）以小孩和雪橇整体为研究对象，分析受力情况，作出受力图，由平衡条件求解水平地面对雪橇的支持力，由牛顿第三定律求得雪橇对水平地面的压力大小．
（2）由摩擦力公式f=μN求解雪橇与水平地面的动摩擦因数μ．

解答 解：（1）以小孩和雪橇整体为研究对象，其总重力为：
G=（40+22）×10N=620N
分析整体的受力情况如图，由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动，则有：
N+Fsin37°=G
得：N=G-Fsin37°=620N-200N×0.6=500N
由牛顿第三定律得知雪橇对水平地面的压力大小为：N′=N=500N，方向竖直向下．
（2）雪橇所受的滑动摩擦力大小为：
f=Fcos37°=200×0.8N=160N
由f=μN得：
μ=$\frac{f}{N}$=$\frac{160}{500}$=0.32
答：（1）雪橇对水平地面的压力大小是500N．
（2）雪橇与水平地面间的动摩擦因数是0.32．

点评 本题是共点力平衡类型，在确定研究对象的基础上，分析受力情况是解题的关键．