Question

出門旅行時(shí)，在車站、機(jī)場(chǎng)等地有時(shí)會(huì)看見一些旅客推著行李箱，也有一些旅客拉著行李箱在地面上行走。為了了解兩種方式哪種省力，我們作以下假設(shè)：行李箱的質(zhì)量為m＝10kg，拉力F₁、推力F₂與水平方向的夾角均為θ＝37°（如圖所示），行李箱與地面間為滑動(dòng)摩擦力，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，行李箱都做勻速運(yùn)動(dòng)。試通過定量計(jì)算說明是拉箱子省力還是推箱子省力。

Answer 1

解：對(duì)行李箱進(jìn)行受力分析，并畫出受力分析圖，應(yīng)用正交分解。拉行李箱時(shí)：

       

F₁cosθ＝f₁  ①
F₁sinθ＋F_N1＝mg  ②
f₁＝μF_N1  ③
解得：F₁＝＝21.7N  ④
推行李箱時(shí)：

       

F₂cosθ＝f₂  ⑤
F_N2＝F₂sinθ＋mg  ⑥
f₂＝μF_N2  ⑦
解得：F₂＝＝29.4N  ⑧
F₁＜F₂，即拉箱子時(shí)省力  ⑨