前些日子华蓥山迎来了第一场雪，“丁丁”的爸爸想用雪橇载着“丁丁”在水平的雪地中前行．“丁丁”爸爸用与水平方向夹角为53°，大小为100N的力F拉雪橇，“丁丁”和雪橇的总质量为m=40

Question

前些日子华蓥山迎来了第一场雪，“丁丁”的爸爸想用雪橇载着“丁丁”在水平的雪地中前行．“丁丁”爸爸用与水平方向夹角为53°，大小为100N的力F拉雪橇，“丁丁”和雪橇的总质量为m=40kg，雪橇与地面间的动摩擦因数μ=0.5．（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s²）求：

（1）“丁丁”爸爸能否拉动雪橇？
（2）若“丁丁”爸爸拉着雪橇做匀速直线运动，则需要的力F是多大？

Answer 1

（1）对小孩和雪橇进行受力分析可得：N+Fsin53°=mg 
代入数据得：N=320N
则：f_max=μN=320×0.5=160N 
Fcos53°=100×0.6=60N<160   故拉不动雪橇．
（2）若拉动雪橇做匀速直线运动，则：F′cos53°=f′
竖直方向：F′sin53°+N′=mg 
f′=μN′
由以上三式联立可解得：F=200N
答：（1）“丁丁”爸爸不能拉动雪橇；（2）若“丁丁”爸爸拉着雪橇做匀速直线运动，则需要的力F是200N．