- 滑动摩擦力
- 共3161题
如图所示,斜面体A静止放置在水平地面上.质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动.当F1方向水平向右,F2方向沿斜面体的表面向下时,斜面体受到地面的摩擦力方向向左.则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:本题可以假设从以下两个方面进行讨论.
(1)斜劈A表面光滑(设斜面的倾角为θ,A的质量为mA,B的质量为mB)
A、如果撤去F1,使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是FN2sinθ=mB gcosθsinθ,方向向右.如图1所示.由于mB gcosθsinθ<(mB gcosθ+F1sinθ)sinθ,所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力,其方向仍然是向左,而不可能向右.故A错误;
B、撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的变化情况要从A受地面摩擦力作用的原因角度去思考,即寻找出使A相对地面发生相对运动趋势的外力的变化情况.通过分析,使A相对地面有向右滑动趋势的外力是(mB gcosθ+F1sinθ)sinθ.如图2、3所示.与F2是否存在无关.所以撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面的摩擦力应该保持不变.故B错误C正确;
D、若同时撤去F1和F2,滑块B的加速度方向一定沿斜面向下,故D正确;
因此,在斜劈表面光滑的条件下,该题的答案应该是:CD.
(2)斜劈A表面粗糙(设A表面的动摩擦因数为μ)
在斜劈A表面粗糙的情况下,B在F1、F2共同作用下沿斜面向下的运动就不一定是匀加速直线运动,也可能是匀速直线运动.由题意知,在B沿斜劈下滑时,受到A对它弹力FN 和滑动摩擦力f.根据牛顿第三定律,这两个力反作用于A.斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的.FN sinθ>fcosθ,又因为f=μFN,所以FN sinθ>μFN cosθ,即μ<tanθ.
A、如果撤去F1,在物体B仍向下运动的过程中,N=mgcosθ,f=μN,图中假设A受的摩擦力fA方向向左
Nsinθ=fcosθ+fA,则有:fA=Nsinθ-μNosθ=N(sinθ-μcosθ)>0所以斜劈A都有相对地面向右运动的趋势,摩擦力方向是向左.故A错误;
B、又由于F2的存在与否对斜劈受地面摩擦力大小没有影响,故撤去F2后,斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变.故B错误,C正确;
D、同时撤出F1和F2,由以上分析可知mB gsinθ>μmB gcosθ.所以物体B所受的合力沿斜劈向下,加速度方向也一定沿斜劈向下,故D正确;
故选:CD.
如图,质量为M的斜面放在粗糙的水平地面上.几个质量都是m的不同物块,先后在斜面上以不同的加速度向下滑动,斜面始终保持静止不动.下列关于水平地面对斜面底部的支持力和静摩擦力的几种说法中不正确的有( )
正确答案
解析
解:A、当匀速下滑时,从整体角度出发,处于平衡状态,则支持力等于N=(m+M)g,斜面没有运动趋势,则静摩擦力为零,故A正确;
B、当匀加速下滑时,由整体角度,结合加速度分解,则有竖直向下与水平向左的加速度,再根据牛顿第二定律,则有竖直方向重力大于支持力,而水平方向有向左的静摩擦力,故B正确;
C、同理,当匀减速下滑时,由整体角度,结合加速度分解,则有竖直向上与水平向右的加速度,再根据牛顿第二定律,则有竖直方向重力小于支持力,而水平方向有向右的静摩擦力,故C正确;
D、由上分析可知,故D错误;
本题选择错误的,故选:D.
如图所示,物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上,水平外力F作用在B上,使A、B一起沿水平桌面向右加速运动.设A、B之间的摩擦力为f1,B与水平桌面间的摩擦力为f2.在始终保持A、B相对静止的情况下,逐渐增大F,则摩擦力f1和f2的大小( )
正确答案
解析
解:根据牛顿第二定律得:
对A物体:f1=mAa,
对整体:F-f2=(mA+mB)a
可见,当F增大时,加速度a增大,f1变大.
而f2=μ(mA+mB)g,μ、mA、mB都不变,则f2不变.
故选:D.
如图所示:质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上,a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用,b受到斜向下与水平面成θ角的力F作用,两力在同一竖直平面内.此时两木块保持静止,则( )
正确答案
解析
解:A、a受重力、支持力、拉力以及b对a的静摩擦力平衡,在水平方向上有:fa=Fcosθ,Fsinθ+Na=mg,则Na=mg-Fsinθ<mg.故A正确,C错误.
B、对整体分析,在水平方向上,F的分力大小相等,方向相反,则地面对b无摩擦力,在竖直方向上,F的分力大小相等,方向相反,则地面的支持力为2mg.故B错误;
D、根据平衡条件,结合力的分解法则,两力在水平方向分力相等,则地面与b之间没有摩擦力,故D错误.
故选:A.
如图所示,重力G=30N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到大小为5N,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大小和方向是( )
正确答案
解析
解:物体在水平面上向左运动,受到水平面滑动摩擦力方向向右.
物体对水平面的压力大小N等于物体的重力G,则摩擦力大小为:
f=μN=μG=0.1×30N=3N.
故选:B.
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