如图所示，质量为40kg的雪橇（包括人）在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，雪橇与地面间动摩擦因数为0.2（取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）求：（1

Question

如图所示，质量为40kg的雪橇（包括人）在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，雪橇与地面间动摩擦因数为0.2（取g=10m/s²，cos37°=0.8，sin37°=0.6 ）求：
（1）雪橇的加速度多大？
（2）经过2s撤去F，再经3s时雪橇的速度多大？
（3）经过2s撤去F，雪橇在5s内的位移多大？

Answer 1

（1）对雪橇受力分析如图所示，据牛顿运动定律有：F_x-f=ma ；  N+F_y=mg                    
又：f=μN；F_x=Fcos37°；F_y=Fsin37°         
故：a=(Fcos37°−μ(mg−Fsin37°))/(m)=2.6m/s²
（2）v₂=at₂=2.6×2=5.2 m/s
撤去F后，据牛顿第二定律有：
-μmg= ma′
故：a′=-μg =-0.20×10=-2.0 m/s²                     
由于：t止＝(v2)/(a)=2.6s＜3s                            
则撤去F后，再经3s，即5s末时雪橇速度为：v₅ =0       
（3）前2s内雪橇位移：s1＝(0+v2)/(2)＝(0+5.2)/(2)=5.2m
后3s内雪橇的位移：s2＝(0+v2)/(2) t止＝(0+5.2)/(2)×2.6=6.76m
雪橇5s内位移：s=s₁+s₂=5.2+6.76=11.96m
答：（1）雪橇的加速度为2.6m/s²；
（2）经过2s撤去F，再经3s时雪橇的速度为0；
（3）经过2s撤去F，雪橇在5s内的位移为11.96m．