◎ 题目

选做题 A、2009年入冬以来我市多次降雪，雪后两位同学在雪地做拉雪橇的游戏．如图所示，在水平雪地上，质量为M=35kg的小红，坐在质量为m=5kg的雪橇上，小莉用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，拉力大小为F=100N，雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）雪橇对地面的压力大小； （2）雪橇运动的加速度大小； B、风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径．如图所示． ①当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动．这时小球所受风力为小球重力的0.5倍，试求小球与杆间的滑动摩擦因数； ②保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需的时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

◎ 答案

A：选小红和雪橇整体为研究对象，其受力如图所示． （1）在y轴上由物体平衡条件得：   FN+Fsinθ=（M+m）g        解得：FN=（M+m）g-Fsinθ=340N， 由牛顿第三定律知雪橇对地面压力大小为：   FN′=FN=340N， （2）在x轴上由牛顿第二定律得：   Fcosθ-Ff=（M+m）a     又由：Ff=μFN， 解得：a=0.3m/s2， 答：（1）雪橇对地面的压力大小为340N；     （2）雪橇运动的加速度大小为0.3m/s2； B：①设小球受的风力为F，小球的质量为m，因小球做匀速运动， 则F=μmg，F=0.5mg，所以μ=0.5． ②对小球受力分析如图所示， 由牛顿第二定律，得 N+Fsinθ=mgcosθ    Fcosθ+mgsinθ-f=ma    又f=μN   联立以上三式可得a=0.75g 由s= 1 2 at2，并代入数值，得  t= 8s 3g ， 答：①小球与杆间的滑动摩擦因数为0.5；     ②小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需的时间为 8s 3g ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“选做题A、2009年入冬以来我市多次降雪，雪后两位同学在雪地做拉雪橇的游戏．如图所示，在水平雪地上，质量为M=35kg的小红，坐在质量为m=5kg的雪橇上，小莉用与水平方向成37°斜…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【牛顿第三定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。