Question

16．水平地面上静止的物体质量为20kg，当物体沿水平地面做匀速直线运动时，所需的水平拉力是物重的0.2倍．求：
（1）物体匀速运动时，受到的摩擦力是多少？物体重力是多少？
（2）当正沿水平地面做匀速直线运动的此物体受到的水平拉力分别变为30N和50N时，物体的运动状态如何？物体受到的摩擦力各是多少？

Answer 1

分析 （1）知道物体的质量，根据G=mg求出物体的重力；
根据所需的水平拉力是物重的0.2倍求出水平拉力，再根据物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力求出摩擦力的大小．
（2）对物体受力分析，物体在平衡力作用下处于平衡状态，在非平衡力作用下，处于非平衡状态，滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体匀速的速度无关．

解答 解：（1）物体的重力：
G=mg=20kg×9.8N/kg=196N；
由题知，地面对它的摩擦阻力是物重的0.2倍，
物体受到的摩擦阻力：
F=0.2G=0.2×196N=39.2N，
因为物体做匀速直线运动时，受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力，
所以受到的摩擦力f=F=39.2N．
（2）如果拉力变为30N时，压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，还是39.2N，
此时拉力小于受到的摩擦力，物体受到的合力不为零，此时受力不平衡，物体做减速运动．
如果拉力变为50N时，压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，还是39.2N，
此时拉力大于受到的摩擦力，物体受到的合力不为零，此时受力不平衡，物体做加速运动．
答：（1）物体匀速运动时，受到的摩擦力是39.2N，物体重力是196N；
（2）如果拉力变为30N时，物体做减速运动，物体受到的摩擦力是39.2N．
如果拉力变为50N时，物体做加速运动，物体受到的摩擦力是39.2N．

点评 本题考查了重力的计算和二力平衡条件的应用以及力与运动的关系，要注意滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体匀速的速度无关．