Question

20．現(xiàn)在人們生活水平提高，出門旅游已經(jīng)成為人們主要的休閑方式，由于旅行箱比較笨重，有的人推著走，有的人拉著走，如圖所示，已知旅行箱的重力為G，拉力和推力與地面的夾角均為θ，箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，要使箱子勻速運(yùn)動(dòng)，試分析哪種方式更輕松？

Answer 1

分析 行李箱勻速滑動(dòng)，我們可用平衡條件進(jìn)行求解，先受力分析并分解到水平豎直兩個(gè)方向，分別應(yīng)用平衡條件列式，求出兩次力的大小，比較即可．

解答 解：分別對(duì)行李箱受力分析并分解如圖：

設(shè)旅行箱重G，若斜向上拉旅行箱，則：
豎直方向：N₁+F₁•sinθ=G
代入數(shù)據(jù)得：N₁=G-F₁sinθ
水平方向：F₂=f₁
又：f₁=μN(yùn)₁=μ（G-F₁sinθ）
即：F₁cosθ=μ（G-F₁sinθ）  
可得：F₁=$\frac{μG}{cosθ+μsinθ}$
若斜向下推旅行箱：
豎直方向：N₂=F₄+G
代入數(shù)據(jù)得：N₂=G+F₂sinθ
水平方向：F₃=f₂
又：f₂=μN(yùn)₂=μ（G+F₂sinθ）
即：F₂cosθ=μ（G+F₂sinθ）
可得：F₂=$\frac{μG}{cosθ-μsinθ}$
所以：F₂＞F₁
即：斜向上拉著旅行箱走更省力．
答：斜向上拉著旅行箱走更省力．

點(diǎn)評(píng) 此題為一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際的題目，處理時(shí)關(guān)鍵點(diǎn)還是物體的受力平衡，根據(jù)平衡條件求出所需要的力，進(jìn)行比較即可．