Question

如圖所示，小孩和雪橇的總質量m=20kg，大人用于水平方向成θ=53°角斜向上的拉力F拉雪橇，使雪橇沿水平地面以v=4m/s速度做均速直線運動．已知雪橇與水平地面的動摩擦因數μ=0.5（sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s²）求：
（1）拉力F的大�。�
（2）撤去拉力F后雪橇還能滑行的距離．

Answer 1

（1）對小孩和雪橇受力分析如圖1，根據平衡條件得：
mg=Fsinθ+F_N，
Fcosθ=f，
f=μF_N
代入數據解得F=100N．
（2）F撤消后，小孩和雪橇做勻速運動，受力分析如圖2
由牛頓第二定律得
f′=ma，f′=μF_N′，F_N′=mg
代入數據解得a=5m/s²．
o-v²=-2ax，
∴x=1.6m．
答：（1）拉力F的大小為100N．
（2）撤去拉力F后雪橇還能滑行的距離為1.6m．