如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一名幼儿用沿与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平地面运动,已知拉力F=6...
问题详情:
如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一名幼儿用沿与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平地面运动,已知拉力F=6.5N,玩具的质量m=1kg,经过时间t=2.0s,玩具移动了距离x=m,这时幼儿将手松开,玩具又滑行了一段距离后停下,(g取10m/s2)求:
(1)玩具与地面间动摩擦因数
(2)以同样的加速度拉玩具,F与水平方向夹角θ为多大时最省力?
【回答】
(1) ;(2)30°
【解析】(1)玩具做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式可得
x=at2
解得
a=m/s2
对玩具,由牛顿第二定律得
Fcos 30°-μ(mg-Fsin 30°)=ma
解得
μ=
(2)设以同样的加速度拉车,则当F与水平方向夹角为θ时最省力,则
Fcos θ-μ(mg-Fsinθ)=ma
解得
当θ=30°时F最小,即最省力。
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:计算题
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