Question

14．如圖所示，質(zhì)量為30kg的雪橇在與水平面成30°角的拉力F的作用下，沿水平地面向右做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.5m，速度由0.6m/s均勻地減至0.4m/s，已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．求：
（1）雪橇的加速度大小；
（2）求作用力F的大小．

Answer 1

分析 （1）以雪橇為研究對(duì)象，已知其位移．初速度和末速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)速度位移公式即可求出加速度大小．
（2）對(duì)雪橇通過受力分析，列出牛頓第二定律的方程，即可求得拉力F的大小．

解答 解：（1）雪橇做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.5m，速度由0.6m/s均勻地減至0.4m/s，設(shè)雪橇的加速度大小a．
由速度-位移公式有：
-2ax=v²-v₀²．
得：a=$\frac{{v}_{0}^{2}-{v}^{2}}{2x}$=$\frac{0．{6}^{2}-0．{4}^{2}}{2×0.5}$=-0.20m/s²．
即雪橇的加速度大小為0.20m/s²．
（2）對(duì)雪橇受力分析如圖，根據(jù)牛頓第二定律得：

mg=Fsinθ+F_N，
Fcosθ-f=ma，
f=μF_N
代入數(shù)據(jù)解得 F=56N．
答：
（1）雪橇的加速度大小為0.20m/s²．
（2）作用力F的大小是56N．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式和牛頓第二定律進(jìn)行求解，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．