Question

【題目】在幼兒園里為了鍛煉小孩子四肢的力量，會進行一項游戲活動，小朋友手拉著汽車輪胎奔跑，如圖甲所示，在一次訓(xùn)練中，質(zhì)量M=24.5kg的小朋友手里拉著不可伸長的輕繩拖著質(zhì)量m=5.5kg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道加速奔跑，5s后輪胎從輕繩上脫落，輪胎運動的v—t圖像如圖乙所示，不計空氣阻力。已知繩與地面的夾角為（已知，），求：

(1)輪胎在前5s的位移大��；

(2)輪胎與水平面間的動摩擦因數(shù)；

(3)加速過程中繩子的拉力大小和小朋友受到的摩擦力大小。

Answer 1

【答案】(1)12.5m；(2)0.5；(3)30N，48.5N

【解析】

(1)由圖示圖象可知，輪胎在前5s的位移為

(2) 由圖示圖象可知，輪胎減速過程加速度為

由牛頓第二定律得

(3)由圖示圖象可知，輪胎加速過程加速度為

對加速過程，由牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)解得

對小朋友，根據(jù)牛頓第二定律得

可得小朋友受到的摩擦力大小