如图,在水平雪地上,质量为M=25kg的小榕,坐在质量为,m=5kg的雪橇上,小岱用与水平方向成37°向上的拉力拉雪橇,拉力大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.25,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)作出以小孩和雪橇为整体的受力分析图
(2)雪橇所受摩擦力和运动加速度的大小.
网友回答
解:(1)以小孩和雪橇为整体的受力分析图如图
(2)在y轴上由物体平衡条件得:FN+Fsinθ-(M+m)g=0①
又由:Ff=μFN②
由①②解得雪橇所受摩擦力Ff=60N??????
在x轴上由牛顿第二定律得:Fcosθ-Ff=(M+m)a
代入数据解得雪橇运动的加速度a=0.67m/s2?????
答:(1)如图所示;
(2)雪橇所受摩擦力为60N,运动加速度的大小为0.67m/s2.
解析分析:(1)对小孩和雪橇为整体受力分析,受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力,作出示意图;
(2)将各个力沿着水平和竖直方向正交分解,根据牛顿第二定律,竖直方向平衡,水平方向合力为ma.
点评:本题关键是对小孩和雪橇为整体受力分析,然后根据牛顿第二定律并运用正交分解法列式求解加速度.