Question

小刘和小赵到机场去为朋友送行，看到有一些旅客斜向上拉着旅行箱走，也有一些旅客斜向下推着旅行箱走．小刘突然产生了一个想法，他问小赵：“你说拉着旅行箱走省力，还是推着旅行箱走省力？”小赵想了一下说：“我看拉着旅行箱走有点别扭，大概是推着省力．”小刘说：“不，我看还是拉着省力．”他们两个谁的看法正确呢？请你先做出判断，然后通过列式求解分析，比较拉力和推力的大小．（为简化问题分析，设旅行箱重力为G，在动摩擦因数为µ的水平地面上做匀速滑动，拉力和推力与水平面的夹角均为θ，如图所示．）

Answer

行李箱匀速滑动，我们可用平衡条件进行求解，先受力分析并分解到水平竖直两个方向，分别应用平衡条件列式，求出两次力的大小，比较即可．
【解析】
分别对行李箱受力分析并分解如图：

设旅行箱重G，若斜向上拉旅行箱，则：
竖直方向：N1+F1=G
代入数据得：N1=G-F拉sinθ
水平方向：F2=f1
又：f1=μN1=μ（G-F拉sinθ）
即：F拉cosθ=μ（G-F拉sinθ）  
可得：F拉=
若斜向下推旅行箱：
竖直方向：N2=F4+G
代入数据得：N2=G+F推sinθ
水平方向：F3=f2
又：f2=μN2=μ（G+F推sinθ）
即：F推cosθ=μ（G+F推sinθ）
可得：F推=
∴F推＞F拉
即：斜向上拉着旅行箱走更省力．
答：斜向上拉着旅行箱走更省力．