Question

如圖所示，重力80N的物體在大小為20N，方向水平向右的拉力F₁作用下，在水平面上以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)撤去拉力F₁，物體靜止后，改用方向水平向左，大小為30N的拉力F₂使物體向左運(yùn)動(dòng)10m，則在力F₂作用的過程中物體與地面之間的摩擦力大小為

20

N；拉力F₂做的功為

300

 J；重力做的功為

0

 J．

Answer 1

分析：（1）物體與地面之間的摩擦力的大小取決于物體對(duì)地面的壓力和接觸面的粗糙程度．這兩個(gè)因素不變，則物體與地面之間的摩擦力大小就不變．
當(dāng)物體在F₁的作用下勻速運(yùn)動(dòng)是，物體受到平衡力的作用，根據(jù)二力平衡的條件求得此時(shí)的摩擦力，進(jìn)而可以得到其在F₂的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力．
（2）利用功的計(jì)算公式：W=FS，可以求得拉力F₂做的功．
（3）根據(jù)做功的兩個(gè)必要因素，可以確定此過程中，重力是否做功．

解答：解：（1）當(dāng)物體在大小為20N，方向水平向右的拉力F₁作用下，在水平面上以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，此時(shí)的物體受到的拉力和地面對(duì)它的摩擦力是一對(duì)平衡力，二者大小相等，所以摩擦力等于20N．
當(dāng)物體在F₂的作用下向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)物體對(duì)地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，所以物體受到地面的摩擦力大小也不變．仍為20N．
（2）拉力F₂=30N，物體在力的方向上通過的距離S=10m，
所以拉力做的功：W=F₂S=30N×10m=300J．
（3）物體在水平地面上向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體雖然受到重力，但沒有在重力的方向上通過距離．根據(jù)做功的兩個(gè)必要因素可知，此時(shí)的重力沒有做功，即做功為0．
故答案為：（1）20；（2）300；（3）0．

點(diǎn)評(píng)：摩擦力的大小由壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體受到的拉力大小以及運(yùn)動(dòng)的速度大小無關(guān)．在此題中，物體受到的拉力雖然在改變，但物體對(duì)地面的壓力和兩者之間接觸面的粗糙程度都不變，所以摩擦力不變．