如圖所示，一兒童玩具靜止在水平地面上，一名幼兒用沿與水平面成30°角的恆力拉着它沿水平地面運動，已知拉力F＝6...

問題詳情：

如圖所示，一兒童玩具靜止在水平地面上，一名幼兒用沿與水平面成30°角的恆力拉着它沿水平地面運動，已知拉力F＝6.5N，玩具的質量m＝1kg，經過時間t＝2.0s，玩具移動了距離x＝m，這時幼兒將手鬆開，玩具又滑行了一段距離後停下，（g取10m/s2）求：

（1）玩具與地面間動摩擦因數

（2）以同樣的加速度拉玩具，F與水平方向夾角θ為多大時最省力？

【回答】

(1) ；(2)30°

【解析】(1)玩具做初速度為零的勻加速直線運動，由位移公式可得

x＝at2

解得

a＝m/s2

對玩具，由牛頓第二定律得

Fcos 30°－μ(mg－Fsin 30°)＝ma

解得

μ＝

(2)設以同樣的加速度拉車，則當F與水平方向夾角為θ時最省力，則

Fcos θ－μ(mg－Fsinθ)＝ma

解得

當θ=30°時F最小，即最省力。

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題