Question

2．金同学用20牛的力水平向右拉一个重100牛的小车，使小车在水平面上做匀速直线运动，使并小车在4s的时间内运动了10m．则求：
（1）小车的运动速度是多少？
（2）小车和地面之间的摩擦力大小是多少N，方向怎样？
（3）小车对地面的压力有多大？如果在小车上再加50N的货物以同样的速度匀速直线运动，摩擦力的大小将怎么变化？

Answer 1

分析 （1）已知小车运动的距离和时间是，利用公式v=$\frac{s}{t}$计算小车的运动速度；
（2）已知拉力大小和方向，根据二力平衡可判断摩擦力大小和方向；
（3）小车对地面的压力等于其重力；摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力越大，摩擦力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大．

解答 解：（1）小车的运动速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{10m}{4s}$=2.5m/s；
（2）因为小车在水平面上做匀速直线运动，
所以，摩擦力等于拉力，且方向相反，
已知拉力F=20N，方向水平向右，
所以，小车和地面之间的摩擦力f=F=20N，方向水平向左；
（3）小车对地面的压力等于其重力，即F_压=G=100N，
摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在接触面粗糙程度不变的情况下，压力越大，摩擦力越大，
如果在小车上再加50N的货物以同样的速度匀速直线运动，接触面粗糙程度不变，小车对地面的压力变大，
所以，摩擦力将变大．
答：（1）小车的运动速度是2.5m/s；
（2）小车和地面之间的摩擦力大小是20N，方向水平向左；
（3）小车对地面的压力为100N；如果在小车上再加50N的货物以同样的速度匀速直线运动，摩擦力将变大．

点评 此题考查速度的计算、二力平衡条件的应用、摩擦力大小的影响因素、压力及重力与压力的区别，是一道综合性较强的题目，关键是知道影响滑动摩擦力的因素．