如图3-6-14所示,质量为30 kg的雪橇在与水平面成30°角的拉力F作用下

如图3-6-14所示,质量为30 kg的雪橇在与水平面成30°角的拉力F作用下,沿水平地面向右做直线运动,经过0.5 m,速度由0.6 m/s均匀地减至0.4 m/s.已知雪橇与地面间的动摩擦因数μ=0.2,求作用力F的大小.

答案

解析:设雪橇的加速度为a,以雪橇运动的方向为正方向,由运动学公式

vt2-v02=2as

a==m/s2=-0.2 m/s2

负号说明加速度的方向与运动的方向相反.

雪橇受力分析如右图.由题意可知,雪橇速度方向水平向右,而加速度方向水平向左.取水平向右和竖直向上为正方向.根据牛顿第二定律可列式如下:

沿水平方向,有Fcosθ-f=ma

沿竖直方向,有FN+Fsinθ-mg=0

又因为f=μFN

联立以上各式并整理后可得

F==N=54.7 N.

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