Question

3．質量為10千克的物體在水平拉力F的作用下，在水平地面做勻速直線運動．若物體所受到的滑動摩擦力大小為物體重力的0.2倍，求：
（1）物體受到的重力．   
（2）物體所受到的滑動摩擦力f和拉力F大小．
（3）若水平拉力增大到原來的3倍，則物體在水平方向所受合力F_合大小．

Answer 1

分析 （1）物體受的重力用公式G=mg計算即可；
（2）根據物體的運動狀態判斷得出物體是處于平衡狀態，然后根據平衡條件求出拉力大小；
（3）滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，再根據同一條直線上的二力合成求出合力的大小，合力的方向與分力大的方向一致．

解答 解：（1）物體受到的重力：
G=mg=10kg×9.8N/kg=98N；
（2）物體受到的滑動摩擦力：
f=0.2G=0.2×98N=19.6N；
物體在水平地面做勻速直線運動，受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，
所以，拉力F=f=19.6N；
（3）若水平拉力增大到原來的3倍，即F′=3F=3×19.6N=58.8N；
由于滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，
所以拉力增大后，物體受到的摩擦力仍為19.6N不變，
此時摩擦力和拉力的方向相反，且在同一條直線上，
則合力的大小為F_合=F′-f=58.8N-19.6N=39.2N．
答：（1）物體受到的重力為98N．   
（2）物體所受到的滑動摩擦力f為19.6N，拉力F大小為19.6N．
（3）物體在水平方向所受合力F_合大小為39.2N．

點評 本題考查了重力公式、二力平衡條件、影響摩擦力大小的因素和力的合成，要注意拉力變化時物體受到的滑動摩擦力的大小不變．