滑动摩擦力_章节学习

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题型：简答题

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简答题

如图所示，一个质量为 12kg 的物体以v0=15m/s的初速度沿着水平地面向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，物体始终受到一个水平向右、大小为F=36N的恒力F作用．求：

（1）5s末物体受到地面的摩擦力大小和方向；

（2）在 5s内物体的位移．

正确答案

解：（1）物体受到向右的滑动摩擦力，f=μFN=μG=0.2×12×10=24N

根据牛顿第二定律得，a==m/s2=5m/s2；

物体减速到0所需的时间t==s=3s；

而F＞f知，物体向左减速后，反向加速运动．

所以f′=f=24N，方向水平向左．

（2）物体3s末的速度为0，接着2s反向加速运动．

则3s内的位移x== m=22.5m；

当反向加速时，根据牛顿第二定律得，a==m/s2=1m/s2；

经过2s内的位移为x=；

因此在 5s内物体的位移s=x-x′=22.5-2=20.5m；

答：（1）5s末物体受到地面的摩擦力大小24N和方向水平向左；

（2）在 5s内物体的位移20.5m．

解析

解：（1）物体受到向右的滑动摩擦力，f=μFN=μG=0.2×12×10=24N

根据牛顿第二定律得，a==m/s2=5m/s2；

物体减速到0所需的时间t==s=3s；

而F＞f知，物体向左减速后，反向加速运动．

所以f′=f=24N，方向水平向左．

（2）物体3s末的速度为0，接着2s反向加速运动．

则3s内的位移x== m=22.5m；

当反向加速时，根据牛顿第二定律得，a==m/s2=1m/s2；

经过2s内的位移为x=；

因此在 5s内物体的位移s=x-x′=22.5-2=20.5m；

答：（1）5s末物体受到地面的摩擦力大小24N和方向水平向左；

（2）在 5s内物体的位移20.5m．

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题型：简答题

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简答题

质量为2kg的物体在40N水平推力作用下，1s内沿竖直墙壁，静止开始下滑3m．求：（取g=10m/s2）

（1）物体运动的加速度；

（2）物体受到的摩擦力；

（3）物体与墙间的动摩擦因数．

正确答案

解：（1）由位移时间公式得：H=at2

解得：a=6m/s2

（2）由牛顿第二定律知：mg-f=ma

所以有：f=mg-ma=2×10-2×6=8N

（3）由滑动摩擦力公式f=μN得：μ==0.2

答：（1）木块下滑的加速度a的大小为6m/s2．

（2）摩擦力为8N

（3）木块与墙壁之间的滑动摩擦系数为0.2．

解析

解：（1）由位移时间公式得：H=at2

解得：a=6m/s2

（2）由牛顿第二定律知：mg-f=ma

所以有：f=mg-ma=2×10-2×6=8N

（3）由滑动摩擦力公式f=μN得：μ==0.2

答：（1）木块下滑的加速度a的大小为6m/s2．

（2）摩擦力为8N

（3）木块与墙壁之间的滑动摩擦系数为0.2．

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简答题

质量为10kg的物体静止放置在水平面上，和水平面间的动摩擦因数为0.3，和水平面间的最大静摩擦力为40N，当对物体施加的水平拉力分别为30N、50N时，物体所受的摩擦力分别是多大？（g=10N/kg）

正确答案

解：因为30N小于最大静摩擦力40N，物体未被推动，此时是静摩擦力，大小等于推力30N．

因为50N大于最大静摩擦力40N，物体被推动，此时是滑动摩擦力，大小等于f=0.3×100=30N；

答：两种情况下的摩擦力均为30N．

解析

解：因为30N小于最大静摩擦力40N，物体未被推动，此时是静摩擦力，大小等于推力30N．

因为50N大于最大静摩擦力40N，物体被推动，此时是滑动摩擦力，大小等于f=0.3×100=30N；

答：两种情况下的摩擦力均为30N．

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简答题

如图，在t=0时起，用一水平向左的力F作用于质量为m的物块使其沿足够高的竖直墙壁开始运动，已知F按F=kt的规律随时间均匀增大，物块与墙壁之间的动摩擦因数为μ．（m、k、μ都是已知量，重力加速度为g），求物块沿墙壁运动的总时间．

正确答案

解：物体从开始运动到速度达到最大的时间，设为t，则有：μkt=mg；

根据运动的特征，F按F=kt的规律随时间均匀增大，

则物块沿墙壁运动的总时间是t的2倍，

因此物块沿墙壁运动的总时间为；

答：物块沿墙壁运动的总时间为．

解析

解：物体从开始运动到速度达到最大的时间，设为t，则有：μkt=mg；

根据运动的特征，F按F=kt的规律随时间均匀增大，

则物块沿墙壁运动的总时间是t的2倍，

因此物块沿墙壁运动的总时间为；

答：物块沿墙壁运动的总时间为．

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简答题

如图所示，用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上，F=50N，方向垂直于墙．

（1）若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是多少？动摩擦因数是多少？

（2）若F增加到100N，物体静止不动，它受到的静摩擦力是多少？方向如何？

（3）若撤去力F，当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力是多少？（g=10N/kg）

正确答案

解：（1）若物体匀速下滑，受推力、重力、支持力和滑动摩擦力，处于平衡态，

故有：F=N

且f=mg

其中：f=μN

解得：

f=mg=10N

因N=F=50N

则有μ===0.2

（2）若F增加到100N，物体静止不动，物受推力、重力、支持力和静摩擦力，处于平衡态，

故：

f=mg=10N

方向竖直向上；

（3）若撤去力F，物体做自由落体运动，只受重力，不受支持力，否则会向右加速运动，不受支持力，不也就不受摩擦力；

答：（1）若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是10N，动摩擦因数是0.2；

（2）若F增加到100N，物体静止不动，它受到的静摩擦力是10N，方向竖直向上；

（3）若撤去力F，当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力是0．

解析

解：（1）若物体匀速下滑，受推力、重力、支持力和滑动摩擦力，处于平衡态，

故有：F=N

且f=mg

其中：f=μN

解得：

f=mg=10N

因N=F=50N

则有μ===0.2

（2）若F增加到100N，物体静止不动，物受推力、重力、支持力和静摩擦力，处于平衡态，

故：

f=mg=10N

方向竖直向上；

（3）若撤去力F，物体做自由落体运动，只受重力，不受支持力，否则会向右加速运动，不受支持力，不也就不受摩擦力；

答：（1）若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是10N，动摩擦因数是0.2；

（2）若F增加到100N，物体静止不动，它受到的静摩擦力是10N，方向竖直向上；

（3）若撤去力F，当物体沿着墙壁自由下落时，物体受到的滑动摩擦力是0．

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