四、计算题
20. 质量为 50 kg 的物体在一个水平向右的拉力 F 的作用下，沿水平地面以 0.2 m/s 的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的 0.2 倍（g 取 10 N/kg），求：
（1）物体受到的拉力大小。
（2）若物体速度增大到 0.4 m/s 并做匀速直线运动，物体受到的摩擦力的大小。
（3）若水平拉力增大到 120 N，物体受到的摩擦力的大小。

20.(1)100 N (2)100 N (3)100 N

【分析】
要解决这道题，需明确两个核心要点：一是物体做匀速直线运动时受力平衡，拉力与摩擦力大小相等；二是摩擦力的大小仅由压力大小和接触面粗糙程度决定，与物体运动速度、拉力大小无关。解题步骤如下：
1. 先通过重力公式计算物体重力，再结合题目给出的摩擦力与重力的关系算出初始摩擦力；
2. 利用二力平衡条件，匀速运动时拉力等于摩擦力，求出第一问的拉力；
3. 分析后两问时，判断压力和接触面粗糙程度是否变化，进而确定摩擦力大小是否改变，与速度、拉力无关。
【解析】
解：（1）物体的重力：$ G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $
物体受到的摩擦力：$ f = 0.2G = 0.2 × 500\ \mathrm{N} = 100\ \mathrm{N} $
因为物体做匀速直线运动，受力平衡，所以拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即 $ F = f = 100\ \mathrm{N} $。
（2）摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动速度无关。当物体速度增大到0.4 m/s时，压力和接触面粗糙程度均未改变，所以摩擦力大小仍为 $ 100\ \mathrm{N} $。
（3）当水平拉力增大到120 N时，压力大小和接触面的粗糙程度依然不变，因此摩擦力大小不变，仍为 $ 100\ \mathrm{N} $。
【答案】
20.(1)100 N (2)100 N (3)100 N
【知识点】
二力平衡、重力计算、摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查二力平衡的应用和摩擦力大小的影响因素，属于力学基础题，解题关键是理解匀速直线运动时的受力平衡，以及摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定，与速度、拉力无关，整体难度较低，适合基础阶段学生练习。
【难度系数】
0.6