Question

4．质量为10千克的物体在与水平方向成37°角的大小为20牛的拉力F作用下，沿水平地面匀速直线运动，物体和地面间的滑动摩擦因数为0.18，拉力F与物体受到的摩擦力的合力方向为竖直向上．

Answer 1

分析 物体做匀速直线运动，对物体进行受力分析，物体受力平衡，竖直和水平方向的合力均为零，利用竖直方向合力为零求出支持力，利用水平方向合力为零求出摩擦力，应用滑动摩擦力公式进行计算．

解答 解：物体受力分析，如图所示：
根据共点力平衡条件，竖直方向上：
F_N+Fsinθ=G
所以：
F_N=G-Fsinθ
物体水平方向受力平衡，则有：
Fcos37°=μ（mg-Fsinθ）
解得：μ=$\frac{Fcos37°}{mg-Fsinθ}$=$\frac{20×0.8}{100-20×0.6}$=0.18；
因物体处于平衡状态，故拉力与物体受到的摩擦力方向与重力和支持力合力的方向相同，故说明拉力F与物体受到的摩擦力的合力方向竖直向上；
故答案为：0.18；竖直向上．

点评 本题考查共点力的平衡条件应用，要注意应用正交分解法，正确分析水平和竖直两个方向，再结合平衡条件即可正确求解．