Question

3．质量为10千克的物体在水平拉力F的作用下，在水平地面做匀速直线运动．若物体所受到的滑动摩擦力大小为物体重力的0.2倍，求：
（1）物体受到的重力．   
（2）物体所受到的滑动摩擦力f和拉力F大小．
（3）若水平拉力增大到原来的3倍，则物体在水平方向所受合力F_合大小．

Answer 1

分析 （1）物体受的重力用公式G=mg计算即可；
（2）根据物体的运动状态判断得出物体是处于平衡状态，然后根据平衡条件求出拉力大小；
（3）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，再根据同一条直线上的二力合成求出合力的大小，合力的方向与分力大的方向一致．

解答 解：（1）物体受到的重力：
G=mg=10kg×9.8N/kg=98N；
（2）物体受到的滑动摩擦力：
f=0.2G=0.2×98N=19.6N；
物体在水平地面做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，
所以，拉力F=f=19.6N；
（3）若水平拉力增大到原来的3倍，即F′=3F=3×19.6N=58.8N；
由于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，
所以拉力增大后，物体受到的摩擦力仍为19.6N不变，
此时摩擦力和拉力的方向相反，且在同一条直线上，
则合力的大小为F_合=F′-f=58.8N-19.6N=39.2N．
答：（1）物体受到的重力为98N．   
（2）物体所受到的滑动摩擦力f为19.6N，拉力F大小为19.6N．
（3）物体在水平方向所受合力F_合大小为39.2N．

点评 本题考查了重力公式、二力平衡条件、影响摩擦力大小的因素和力的合成，要注意拉力变化时物体受到的滑动摩擦力的大小不变．