質量是4.5kg的木塊,放在水平桌面上,運動時受到的摩擦力是木塊重力的0.2倍,要使木塊在此水平面上勻速直線運動,需要對木塊施加多大的水平拉力?作出物體所受力的示意圖.
【答案】
分析:木塊在水平桌面上做勻速直線運動,所以木塊處于平衡狀態(tài),它受到的拉力與摩擦力是一對平衡力,大小相等,方向相反;因此先求出木塊重力,然后根據摩擦力與重力的關系計算出摩擦力的大小,即水平拉力的大;
木塊在水平方向受到拉力和摩擦力作用,在豎直方向受到重力和支持力作用,然后過物體的重心表示出物體所受力的大小和方向.
解答:解:木塊的重力:G=mg=4.5kg×9.8N/kg=44.1N;
塊受到的摩擦力:f=0.2G=0.2×44.1N=8.82N.
因為木塊做勻速直線運動,因此木塊受到的拉力為8.82N.
過木塊的重心做豎直向下和豎直向上、大小為44.1N的重力和支持力;過木塊重心做水平向右和水平向左、大小為8.82N的拉力和摩擦力.如圖所示
點評:本題考查了二力平衡條件,力的示意圖的畫法.
注意:物體在水平面上勻速直線運動,水平方向上受到的平衡力和豎直方向上受到的平衡力,沒有直接的關系.