Question

【題目】質量為40 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上，大人用與水平方向成37°斜向上的大小為100 N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做勻速運動，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8, g＝10N/kg)求：

（1）雪橇對地面的壓力大小；

（2）雪橇與水平地面間的動摩擦因數的大小．

Answer 1

【答案】（1）80N；（2）0.182

【解析】

（1）以小孩和雪橇整體為研究對象，分析受力情況，作出力圖，由平衡條件求解水平地面對雪橇的支持力，由牛頓第三定律求得雪橇對水平地面的壓力大小．

（2）由摩擦力公式f=μN求解雪橇與水平地面的動摩擦因數μ．

（1）以小孩和雪橇整體為研究對象，總重力G=（40+10）×10N=500N

分析整體的受力情況如圖

由于雪橇沿水平地面做勻速直線運動，則有

N+Fsin37°=G

得N=G-Fsin37°=500N-100N×0.6=440N

由牛頓第三定律求得雪橇對水平地面的壓力大小N′=N=440N，方向豎直向下．

（2）雪橇所受的滑動摩擦力大小為f=Fcos37°=100×0.8N=80N

由f=μN得：μ=≈0.182