Question

3．如图所示，有一个重力为500N的木箱放在水平地面上（本题g=10N/kg），求：
（1）木箱的质量多大？
（2）木箱受到支持力多大？
（3）地面受到的压力是多少？
（4）若用50N的水平推力，可维持其在地面上匀速直线运动，木箱到的摩擦力是多少？
（5）若要使木箱在水平方向上获得100N的合力做加速运动，则水平方向的推力应为多少？

Answer 1

分析 （1）已知物体的重力利用公式G=mg即可求得木箱的质量．
（2）根据物体受力平衡即可得知支持力；
（3）根据物体的重力可知地面受到的压力；
（4）根据物体做匀速直线运动处于平衡状态，可判断木箱到的摩擦力；
（5）若要使木箱在水平方向上获得100N的合力做加速运动，根据二力合成可判断推力的方向和大小．

解答 解：（1）由G=mg得木箱的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{500N}{10N/kg}$=50kg．
（2）由于木箱放在水平地面上处于静止状态，则受力平衡，即重力与支持力是一对平衡力，则支持力N=G=500N；
（3）由于木箱放在水平地面上地面受到的压力与物体的重力相等，则F=G=500N；
（4）由于木箱处于匀速直线运动状态，则木箱在水平方向上受到的摩擦力与推力是一对平衡力，则摩擦力f=F_推=50N；
（5）若要使木箱在水平方向上获得100N的合力做加速运动，
根据二力合成可知：合力方向与推力方向相同，且推力与摩擦力是方向相反，则F_合=F′-f；
所以水平方向的推力F′=F_合+f=100N+50N=150N．
答：（1）木箱的质量为50kg；
（2）木箱受到支持力为500N；
（3）地面受到的压力是500N；
（4）若用50N的水平推力，可维持其在地面上匀速直线运动，木箱到的摩擦力是50N；
（5）若要使木箱在水平方向上获得100N的合力做加速运动，则水平方向的推力应为150N．

点评 本题考查了重力的计算、摩擦力及力的合成的应用，是一道基础题．