Question

2．一辆汽车静止在水平路面上，汽车的质量为1.2t，当用水平力100N拉车并没有拉动，此时汽车受到地面的摩擦力为多少？若汽车在运动时受到水平方向的阻力为车重的0.01倍，且所受水平方向牵引力大小为1000N，求汽车的合力为多大？方向又如何？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）当物体处于静止状态时，受平衡力，且平衡力的大小相等；
（2）先根据G=mg求出重力，汽车受到的支持力等于其重力；
根据牵引力和重力的关系求出牵引力，已知汽车做匀速直线运动，则牵引力和阻力是一对平衡力，则阻力大小等于牵引力的大小；
根据力的合成计算合力的大小，即同一直线上反方向二力的合力等于二力之差，即F=F₁-F₂，方向与较大的分力方向相同．

解答 解：
（1）一辆汽车静止在水平路面上，用水平力100N拉车并没有拉动，此时汽车受到的摩擦力与拉力平衡，所以汽车受到的摩擦力等于100N；
（2）汽车的重力G=mg=1.2×10³kg×10N/kg=1.2×10⁴N；
汽车运动时的牵引力F=0.01G=0.01×1.2×10⁴N×=120N；
因为汽车做匀速直线运动，匀速直线运动是一种平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，所以，阻力f=F=120N；
当汽车在水平方向牵引力为1000N时，汽车在水平方向上受到牵引力和阻力的作用，二力的方向相反，故汽车在水平方向的合力：F=F_牵-f=1000N-120N=880N，方向与汽车的运动方向相同．
答：当用水平力100N拉车时，汽车受到地面的摩擦力为100N；当牵引力大小为1000N，求汽车的合力为880N，方向与汽车运动方向相同．

点评 本题考查了重力的计算、二力平衡的应用以及力的合成，在合成力时，根据力的合成的原则，进行计算分析，结果不难得出．