Question

4．质量为6000kg的卡车沿水平地面做匀速直线运动．已知地面对它的摩擦力是它本身重力的0.25倍．g=10N/kg．求：
①卡车重力的大小；
②水平牵引力F的大小；
③如果卡车开到更粗糙的地面上，摩擦阻力变为卡车重力的0.35倍，而牵引力增大为原来的2倍，则卡车在水平方向上受到的合力是多大？方向跟运动方向相同还是相反？

Answer 1

分析 （1）知道物体的质量，根据G=mg求出物体的重力；
（2）根据地面对它的摩擦阻力是它本身重力的0.2倍求出摩擦阻力，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拉力的大小；
（3）摩擦力大小与物体速度无关，先根据题意求出物体受到的摩擦力和牵引力；然后对物体受力分析，根据力的合成方法求出物体受到的合力．

解答 解：
（1）卡车的重力：
G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；
（2）因为地面对它的摩擦阻力是它本身重力的0.25倍，
所以卡车受到的摩擦阻力：f=0.25G=0.25×6×10⁴N=1.5×10⁴N，
因为卡车做匀速直线运动时，受到的摩擦力和水平牵引力是一对平衡力，
所以水平牵引力：F=f=1.5×10⁴N．
（3）根据题意可得：摩擦阻力变为：f′=0.35G=0.35×6×10⁴N=2.1×10⁴N；
牵引力增大为原来的2倍为：F′=2F=2×1.5×10⁴N=3×10⁴N；
则卡车受到的合力：F_合=F′-f′=3×10⁴N-2.1×10⁴N=9×10³N，方向与牵引力方向相同，即根卡车运动方向相同．
答：
①卡车重力的大小6×10⁴N；
②水平牵引力F的大小1.5×10⁴N；
③如卡车在水平方向上受到的合力是9×10³N；方向跟运动方向相同．

点评 本题考查了重力的计算和二力平衡条件的应用，能正确进行受力分析、熟练应用平衡条件、力的合成方法即可正确解题．