Question

如图所示，质量为30kg的小孩坐在质量为10kg的雪橇上，大人用于水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速直线运动，求：
（1）雪橇对水平地面的压力大小
（2）雪橇与水平地面的动摩擦因数
（已知sin37°=0.6  cos37°=0.8，g=10m/s²）

Answer 1

分析：（1）以小孩和雪橇整体为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求解水平地面对雪橇的支持力，由牛顿第三定律求得雪橇对水平地面的压力大小．
（2）由摩擦力公式f=μN求解雪橇与水平地面的动摩擦因数μ．

解答：解：（1）以小孩和雪橇整体为研究对象，总重力G=（30+10）×10N=400N
分析整体的受力情况如图，由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动，则有
   N+Fsin37°=G
得N=G-Fsin37°=400N-100N×0.6=340N
由牛顿第三定律求得雪橇对水平地面的压力大小N′=N=340N，方向竖直向下．
（2）雪橇所受的滑动摩擦力大小为f=Fcos37°=100×0.8N=80N
由f=μN得
   μ=

f

N

=

80

340

≈0.24
答：
（1）雪橇对水平地面的压力大小是340N．
（2）雪橇与水平地面的动摩擦因数是0.24．

点评：本题是共点力平衡类型，在确定研究对象的基础上，分析受力情况是解题的关键．