问题
计算题
出门旅行时,在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱,也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走。为了了解两种方式哪种省力,我们作以下假设:行李箱的质量为m=10kg,拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ=37°(如图所示),行李箱与地面间为滑动摩擦力,动摩擦因数为μ=0.2,行李箱都做匀速运动。试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力。
答案
解:对行李箱进行受力分析,并画出受力分析图,应用正交分解。拉行李箱时:
F1cosθ=f1 ①
F1sinθ+FN1=mg ②
f1=μFN1 ③
解得:F1==21.7N ④
推行李箱时:
F2cosθ=f2 ⑤
FN2=F2sinθ+mg ⑥
f2=μFN2 ⑦
解得:F2==29.4N ⑧
F1<F2,即拉箱子时省力 ⑨