Question

16．如图所示，质量为m=30kg的物体在水平地面上，受到一个与水平面方向成α=37^o拉力F作用，F的大小为100N，物体恰好能向右作匀速直线运动，求：
（1）物体与水平面间的滑动摩擦力的大小？
（2）水平面对物体的支持力的大小？
（3）物体与水平面间的动摩擦因数为μ的大小？

Answer 1

分析 根据物体在平衡状态下，合力为0，即，水平方向上向左的力和向右的力相等，竖直方向上向上和向下的力相等
（1）滑动摩擦力等于F水平方向的分力；
（2）地面的支持力等于重力减去F在竖直方向的分力；
（3）滑动摩擦因数等于滑动摩擦力除以正压力．

解答 解：（1）对物体受力分析可得知：
在水平方向上，向左的力等于向右的力，即摩擦力等于F水平的分力：
f=Fcosa  
f=100×0.8=80（N）；
（2）竖直方向上，向下的力等于向上的力，即重力等于支持力和F在竖直方向上的合力：
G=N+Fsina
N=G-Fsina=300-100×0.6=240（N）；
（3）根据滑动摩擦力的计算公式：f=μN'
又N和N'是一对相互作用力，大小相等
所以由（1）（2）可得$μ=\frac{80}{240}=\frac{1}{3}$；
答：（1）物体与水平面间的滑动摩擦力的大小为80N；
（2）水平面对物体的支持力的大小为240N；
（3）物体与水平面间的动摩擦因数为μ的大小为$\frac{1}{3}$．

点评 在受力分析的基础上，根据物体的平衡条件，列出水平方向的平衡方程和竖直方向的平衡方程，根据方程求解力，本题的关键是列出两个方向的平衡方程．