Question

已知小孩与雪橇的总质量为m = 20 kg ，静止于水平冰面上，雪橇与冰面间的动摩擦因数为= 0.1。已知sin37° = 0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²。

（1）大人用F₁=30N的水平恒力推雪橇，求经过4s秒雪橇运动的距离L；

（2）如图所示，若大人用大小为F₂=50N，与水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇，使雪橇由静止开始运动1m，之后撤去拉力，求小孩与雪橇在冰面上滑行的总距离。

Answer 1

      解析：

（1）对小孩进行受力分析，由牛顿第二定律得

                 ………2分

解得     a = 0.5m/s²                 ………1分

根据运动学公式L =          ………2分

解得     L = 4 m                   ………1分

   （2）小孩与雪橇先做匀加速直线运动，所受摩擦力为f₁，运动的距离为s₁

                   ………1分

                   ………1分

解得：f₁= 17N              ………1分

       之后小孩与雪橇做匀减速直线运动，所受摩擦力为f₂，运动的距离为S₂

                             ………1分

                              ………1分

解得        f₂= 20N                 ………1分

由动能定理有               ………2分

      解得       S₂=1.15 m                            ………1分

       小孩与雪橇在冰面上滑行的总距离       ………1分