Question

13．如圖所示小孩和雪橇的總質量m=10kg，大人用與水平方向成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速度做勻速直線運動．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s²）求：
（1）雪橇與水平地面的動摩擦因數μ的大小．
（2）拉力F撤消后雪橇還能滑行多遠？

Answer 1

分析 （1）雪橇做勻速直線運動，應用摩擦力公式與平衡條件可以求出動摩擦因數．
（2）由牛頓第二定律求出撤去拉力后的加速度，然后由勻變速直線運動的速度我也公式求出位移．

解答 解：（1）雪橇做勻速直線運動，由平衡條件得：
Fcosθ=μ（mg-Fsinθ），
解得：μ=$\frac{Fcosθ}{mg-Fsinθ}$=$\frac{50×0.6}{10×10-50×0.8}$=0.5；
（2）F撤消后做勻減速運動，
由牛頓第二定律得：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）雪橇與水平地面的動摩擦因數μ的大小為0.5．
（2）拉力F撤消后雪橇還能滑行1.6m．

點評 本題考查了求動摩擦因數、雪橇的位移，分析清楚運動過程是解題的關鍵，應用平衡條件、牛頓第二定律、運動學公式可以解題．