Question

油价正在飞速上涨，我们不能坐以待毙．如图所示，就是网络上流行的一种马拉车，让大家体现一下悍马的概念（g取10N/kg）．
（1）假设该马以2×10³N的力拉着这辆1500kg的汽车向左做匀速直线运动，则路面对汽车的阻力为______N；，方向为______．
（2）汽车受到路面的支持力为______N，说出你的判断理由______．
（3）如果马拉着汽车沿原路返回时车速越来越快，则此时路面对汽车的阻力______（选填“小于”、“大于”或“等于”）马对汽车的拉力．

Answer 1

解：（1）由于物体受到的拉力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，两者大小相等方向相反，由于拉力等于2×10³N，方向向左，所以阻力也等于2×10³N，方向向右．
（2）马车的质量m=1500kg，g=10N/kg，
所以马车受到的重力G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×10⁴N．
马车受到的重力和支持力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可以确定马车受到的支持力等于重力也是1.5×10⁴N．
（3）此时马车加速运动，且拉力和阻力的方向相反，因此马车受到的拉力大于阻力．
故答案为：（1）2×10³；向右．（2）1.5×10⁴；重力和支持力是一对平衡力．（3）小于．
分析：（1）水平方向上，马车做匀速直线运动状态，即处于平衡状态，所以马车受到的拉力和路面的阻力是一对平衡力，利用拉力的大小和方向，根据二力平衡的条件可以确定阻力的大小和方向．
（2）竖直方向上，马车处于静止状态，也是一种平衡状态，受到的重力和地面的支持力是一对平衡力，根据马车的质量可以求得马车受到的重力，进而利用二力平衡的条件确定其受到的支持力．
（3）速度越来越快，说明马车在做加速运动，此时的马车不再处于平衡状态，所以受到的拉力和阻力不是一对平衡力，利用物体速度的方向可以确定合力的方向，进而确定两者的大小关系．
点评：二力平衡的条件一个重要的应用就是在知道物体处于平衡状态的前提下，利用其中的一个力可以确定另外一个力．