Question

10．质量为2kg的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，现给物体加一个水平拉力F，物体恰能在水平面上匀速运动，若在该物体运动的过程中，突然将拉力F改为大小不变，方向斜向上的拉力（如图示），求：
（1）水平拉力F的大小；
（2）F力斜向上拉时物体受到的摩擦力的大小是多少？（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据F_f=μF_N求出物体所受的滑动摩擦力，再根据力的平衡条件求出水平拉力F的大小；
（2）当力F改为斜向上时，根据力的平衡条件和牛顿第三定律求出物体对水平面的正压力，进而根据F_f=μF_N求出滑动摩擦力．

解答 解：（1）物体所受的滑动摩擦力：
F_f=μF_N=μmg=0.5×2kg×10N/kg=10N，
物体在水平拉力F的作用下匀速运动时，根据力的平衡条件可知，水平拉力F的大小：
F=F_f=10N．
（2）当F改为大小不变，方向斜向上的拉力时，物体对水平面的正压力：
F_N′=mg-Fsin30°=2kg×10N/kg-10N×0.5=15N，
这时物体所受的滑动摩擦力为：
F_f′=μF_N′=0.5×15 N=7.5 N．
答：（1）水平拉力F的大小为10N；
（2）F力斜向上拉时物体受到的摩擦力的大小是7.5N．

点评 解答本题的关键是多次对物体受力分析，然后根据平衡条件和滑动摩擦力公式即可正确解题，难度不大，属于基础性题目．