Question

13．质量为15kg的小孩坐在5kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的大小为30N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面作匀速运动，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²），求：
（1）雪橇对地面的压力大小；
（2）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小．

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）对小孩和雪橇整体受力分析得：
竖直方向：Fsinθ+F_N=mg       
解得F_N=mg-Fsinθ=182N    
雪橇对地面压力F′_N是地面对雪橇支持力F_N的反作用力，所以雪橇对地面压力：
F_N′=F_N=82N        
（2）水平方向：Fcosθ-F_f=0    得F_f=24N
由    F_f=μF_N（1分）
解得：μ=F_f/F_N=0.13     
答：（1）雪橇对地面的压力大小为82N；
（2）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小为0.13

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