Question

16．如图所示，M是放在水平桌面上的物体，质量为50N．物体两边用细线通过滑轮与吊盘相连．若在左盘中放重为20N的砝码、右盘中放重为30N的砝码时，物体M恰好以速度v₁=0.1m/s向右做匀速直线运动；如果右盘中的砝码不变，使物体M在水平桌面上以速度v₂=0.2m/s向左匀速直线运动．（要求画受力分析示意图） （g=10N/kg）求：
（1）物体受到的摩擦力为多少N？
（2）左盘中的砝码应增加多少N？（吊盘重不计，绳子与滑轮摩擦不计）

Answer 1

分析 （1）物体M做匀速直线运动，处于平衡状态、受平衡力，知道两边所挂砝码的重力（受拉力大小），可求摩擦力的大小；
（2）由运动方向的改变，可知摩擦力方向随之改变，但摩擦力大小不变，但还做匀速直线运动、受平衡力，据此求出左盘中的砝码重，进而求出砝码增加量．

解答 10N、20N
解：
（1）如图，F₁=G₁=20N，F₂=G₂=30N，物体M向右做匀速直线运动，处于平衡状态、受平衡力，
则F₁+f=F₂，
摩擦力的大小：
f=F₂-F₁=30N-20N=10N；

（2）当物体向左匀速直线运动时，摩擦力方向变化，如图所示，由于接触面的粗糙程度和压力不变，摩擦力大小不变，

F₁′=f+F₂=10N+30N=40N，
砝码增加量：
△G=F₁′-F₁=40N-20N=20N．
答：（1）物体受到的摩擦力为10N；
（2）左盘中的砝码应增加20N．

点评 本题考查了二力平衡条件的应用，能分析题意确定两种情况下摩擦力的方向以及摩擦力大小关系是关键．