Question

【題目】如圖甲所示在我國東北寒冷的冬季，狗拉雪橇是上世紀(jì)人們出行的常見交通工具，狗系著不可伸長的繩拖著雪橇從靜止開始沿著筆直的水平地面加速奔跑，5s后拖繩斷了，雪橇運(yùn)動的v﹣t圖象如圖乙所示，已知拉雪橇的繩子與水平地面的夾角為37°，雪橇和雪橇上的小孩總質(zhì)量為m＝40kg。（不計(jì)空氣阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）求：

（1）雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)。

（2）繩對雪橇的拉力大小。（計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）0.5　（2）254.5N

【解析】

根據(jù)速度時間圖線求出做勻減速直線運(yùn)動的加速度，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出動摩擦因數(shù)；根據(jù)圖示圖象求出加速過程的加速度，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出拉力大小。

（1）繩斷失去拉力F后，由速度圖象得此過程的加速度：a2＝﹣5m/s2

根據(jù)牛頓運(yùn)動定律有：﹣μmg＝ma2

解得：μ＝0.5

（2）力F拉動木塊的過程中，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律有：Fcos37°﹣μ（mg﹣Fsin37°）＝ma1

由速度圖象得此過程的加速度：a1＝2m/s2

聯(lián)立解得：F＝254.5N