题目

如图所示，矩形拉杆箱上放着平底箱包，在与水平方向成α＝37°的拉力F作用下，一起沿水平面从静止开始加速运动．已知箱包的质量m＝1.0kg，拉杆箱的质量M＝9.0 kg，箱底与水平面间的夹角θ＝37°，不计所有接触面间的摩擦，取g＝10m/s2 ， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 （1） 若F＝25N，求拉杆箱的加速度大小a； （2） 在(1)的情况下，求拉杆箱运动x＝4.0 m时的速度大小v； （3） 要使箱包不从拉杆箱上滑出，求拉力的最大值Fm。 答案： 解：若F=25N，以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得Fcosα=（m+M）a 解得 a=Fcosαm+M=25×0.81+9 m/s2=2m/s2 解：根据速度位移关系可得v2=2ax 解得v= 2ax=2×2×4 m/s=4m/s 解：箱包恰好不从拉杆箱上滑出时，箱包与拉杆之间的弹力刚好为零，以箱包为研究对象，受到重力和支持力作用，此时的加速度为a0，如图所示， 根据牛顿第二定律可得mgtanθ=ma0 解得a0=gtanθ=7.5m/s2 以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得Fmcosα=（m+M）a0 解得拉力的最大值为Fm=93.75N

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