两个人要将质量M=1000Kg的小车沿一小型铁轨推上长L=5m，高h=1m的斜坡顶端，已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒
2个回答
解题思路：通过对货物进行受力分析，比较两个推力与摩擦力和重力沿斜面方向分力之和的大小，判断能否将货物推进车厢．
可以先让货物在水平面上做匀加速直线运动，以一定的初速度滑上木板，初速度越大，越容易滑进车厢，运用牛顿第二定律，结合运动学公式求出货物刚好滑进车厢时在水平面上加速的距离．
两个人的最大推力为Fm=2F=1600N
货物所受摩擦力始终为Ff=0.12G=1200N．
又重力沿斜面向下的分力为Fx＝mgsinθ＝mg
h
L＝2000N．
由于Fm＜Ff+Fx，故两人不可能直接将货物推上斜面．
注意到Fm＞Ff，我们可以让货物先在水平面上作匀加速运动，使货物在滑上斜面之前已经获得速度，然后匀减速滑动斜面顶端．
设货物在水平面上作匀加速直线运动的距离为s，在此运动过程中，由牛顿第二定律得Fm-f=ma1，则货物在水平面上作加速运动所获得的速度为v1＝
2a1s．
货物滑上斜面后作匀减速运动，设其加速度大小为a2，则由牛顿第二定律得Fx+f-Fm=ma2，其中Fx为货物重力的下滑分力，
fx＝Gsinα＝G
h
L
要使货物恰好能滑到顶端，则有v=
2a2L．
所以，货物在水平面上加速的距离应为s=
a2
a1L＝
(Fx+f−Fm)L
Fm−f
代入数据解得s=20m．
故可设计方案为：两人用最大推力使货物在水平面上至少滑行20m后再推物体滑上斜面．
点评：
本题考点： 牛顿第二定律．
考点点评： 解决本题的关键能够正确进行受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式进行求解．
相关问题
