Question

4．在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具，如图所示，沿水平冰道滑行的雪橇总质量为m=1000kg，某段时间内马对雪橇的拉力沿水平方向大小恰为F=200N时，雪橇恰好做速度大小是10m/s的匀速直线运动，取g=10m/s²．求：
（1）雪橇与冰道之间的动摩擦因数μ
（2）若马的拉力突然增大到F₁=1000N，马对雪橇的拉力方向仍然水平，那么，雪橇的加速度大小是多少？10S后雪橇的速度和位移各是多大．

Answer 1

分析 （1）雪橇做匀速直线运动，雪橇水平方向受到水平拉力和滑动摩擦力，由平衡条件可知雪橇受到的摩擦力大小等于水平拉力大小F．由摩擦力公式求解动摩擦因数．
（2）有牛顿第二定律求的加速度，有运动学公式求的速度和位移

解答 解：（1）雪橇做匀速直线运动，由平衡条件得：
F_f=F=200N
F_f=μF_N
F_N=mg
$μ=\frac{F}{m}=\frac{200}{1000}=0.2$
（2）由牛顿第二定律可得：
F-f=ma
a=$\frac{F-f}{m}=\frac{1000-200}{1000}=0.8m/{s}^{2}$
10s后速度为：v=v₀+at=10+0.8×10m/s=18m/s
通过的位移为：x=$\frac{v+{v}_{0}}{2}t=\frac{10+18}{2}×10m=140m$
答：（1）摩擦因数为0.2
（2）雪橇的加速度大小是0.8m/s²，10S后雪橇的速度和位移各是18m/s，140m

点评 本题主要考查了共点力平衡，牛U盾年第二定律与运动学公式，加速度是关键