Question

20．重100N的物体，被200N的水平压力压在竖直墙面上保持静止，物体的质量为多大？当压力减小为160N时，物体匀速下滑，此时，物体受到的摩擦力多大？方向如何？此时若再对物体施加一个竖直向上的推力，使物体沿着墙壁匀速向上运动，则该推力为多大才能满足要求？

Answer 1

分析 ①利用G=mg计算物体的质量；
②根据二力平衡条件判断摩擦力的大小；
根据摩擦力的方向与物体运动方向相反判断物体所受摩擦力的方向；
③若匀速向上运动，则受平衡力，应施加竖直向上的推力就等于物体的重力+摩擦力．

解答 解：①物体的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{100N}{10N/kg}$=10kg；
②对物体进行受力分析可知，当压力减小为160N时，物体匀速下滑，此时，物体受到的摩擦力与其重力是一对平衡力，所以f=G=100N；物体竖直向下运动，则摩擦力的方向方向竖直向上；
③使物体沿着墙壁匀速向上运动，则受平衡力作用，竖直方向上受到向下的重力、竖直向下摩擦力、向上的推力，所以推力大小等于物体的重力和摩擦力的和，即F_推力=G+f=100N+100N=200N．
答：物体的质量为10kg；
当压力减小为160N时，物体匀速下滑，此时，物体受到的摩擦力为100N，方向竖直向下；
此时若再对物体施加一个竖直向上的推力，使物体沿着墙壁匀速向上运动，则该推力为200N才能满足要求．

点评 本题考查了重力公式的应用、二力平衡的条件及其应用，把握住是否能保持正方体木块匀速直线运动或静止状态，是解答此题的关键所在．