- 滑动摩擦力
- 共3161题
如图所示,固定斜面体A的倾角为30°,在A的上表面上有一质量m=0.6kg的物块B沿A的表面匀速下滑,求斜面体对物块B的滑动摩擦力及物块与斜面体的动摩擦因数.(g取10m/s2)
正确答案
解:(1)对物体受力分析,根据垂直斜面方向受力平衡:
N=mgcos30°=6×=3
N
根据平衡条件,则滑动摩擦力f=mgsin30°=6×=3N;
(2)根据滑动摩擦力的公式有:f=μN;
则有mgsin30°=μmgcos30°
得:μ=tan30°=
答:斜面体对物块B的滑动摩擦力3N,及物块与斜面体的动摩擦因数.
解析
解:(1)对物体受力分析,根据垂直斜面方向受力平衡:
N=mgcos30°=6×=3
N
根据平衡条件,则滑动摩擦力f=mgsin30°=6×=3N;
(2)根据滑动摩擦力的公式有:f=μN;
则有mgsin30°=μmgcos30°
得:μ=tan30°=
答:斜面体对物块B的滑动摩擦力3N,及物块与斜面体的动摩擦因数.
画出图中物体A所受摩擦力的示意图(A、B间接触面粗糙).
正确答案
解:1.B不运时,A相对B有向右的运动,故A受到向左的摩擦力;
2.A向左运动,B向右运动,A相对于B运动的方向向左,受到的摩擦力的方向向右;
3.AB均向右时,A的速度大于B的速度,则A相对于B有向右的运动,故A受到的摩擦力向左;
4、AB均向右时,A的速度小于B的速度,则A相对于B有向左的运动,故A受到的摩擦力向右;
答:如图
解析
解:1.B不运时,A相对B有向右的运动,故A受到向左的摩擦力;
2.A向左运动,B向右运动,A相对于B运动的方向向左,受到的摩擦力的方向向右;
3.AB均向右时,A的速度大于B的速度,则A相对于B有向右的运动,故A受到的摩擦力向左;
4、AB均向右时,A的速度小于B的速度,则A相对于B有向左的运动,故A受到的摩擦力向右;
答:如图
一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一逐渐增大的水平拉力F,当弹簧拉长至14cm时,物体恰好被拉动.(已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
求:(1)弹簧的劲度系数多大?
(2)当弹簧长度为15cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?
正确答案
解:(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力:Ffmax=μFN=μmg=0.2×2×10=4N
物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力,得=100N/m
(2)物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力Ff=μFN=μmg=4N
答:(1)弹簧的劲度系数100N/m;
(2)当弹簧长度为15cm时,物体所受的摩擦力大小为4N.
解析
解:(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力:Ffmax=μFN=μmg=0.2×2×10=4N
物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力,得=100N/m
(2)物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力Ff=μFN=μmg=4N
答:(1)弹簧的劲度系数100N/m;
(2)当弹簧长度为15cm时,物体所受的摩擦力大小为4N.
如图所示,一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行,某人以恒定的速度v向下拉绳,物块最多只能到达板的中点,且此时板的右端距离桌边定滑轮足够远.求:
(1)若板与桌面间光滑,物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移.
(2)若板与桌面间有摩擦,为使物块能到达板右端,板与桌面的动摩擦因数的范围.
正确答案
解:(1)板在摩擦力作用下向右做匀加速运动直至与物块速度相同,此时物块刚到达板的中点,设木板加速度为a1,运动时间为t1,
对木板有 μ1mg=Ma、v=a1t1
则t1=
设在此过程中物块前进位移为s1,板前进位移为s2,则 s1=vt1、s2= t1
又因为s1-s2=,
由以上几式可得
物块与板间的动摩擦因数μ1=、板的位移s2=
.
(2)设板与桌面间的动摩擦因数为μ2,物块在板上滑行的时间为t2,木板的加速度为a2,
对板有 μ1mg-μ2(m+M) g=Ma2,且v=a2t2
解得t2=
又设物块从板的左端运动到右端的时间为t3,则vt3-t3=l,t3=
为了使物块能到达板的右端,必须满足 t2≥t3
即,则μ2≥
所以为了使物块能到达板的右端,板与桌面间的摩擦因数μ2≥
答:(1)若板与桌面间光滑,物块与板的动摩擦因数为,物块刚到达板的中点时板的位移为
.
(2)若板与桌面间有摩擦,为使物块能到达板右端,板与桌面的动摩擦因数的范围为μ2≥.
解析
解:(1)板在摩擦力作用下向右做匀加速运动直至与物块速度相同,此时物块刚到达板的中点,设木板加速度为a1,运动时间为t1,
对木板有 μ1mg=Ma、v=a1t1
则t1=
设在此过程中物块前进位移为s1,板前进位移为s2,则 s1=vt1、s2= t1
又因为s1-s2=,
由以上几式可得
物块与板间的动摩擦因数μ1=、板的位移s2=
.
(2)设板与桌面间的动摩擦因数为μ2,物块在板上滑行的时间为t2,木板的加速度为a2,
对板有 μ1mg-μ2(m+M) g=Ma2,且v=a2t2
解得t2=
又设物块从板的左端运动到右端的时间为t3,则vt3-t3=l,t3=
为了使物块能到达板的右端,必须满足 t2≥t3
即,则μ2≥
所以为了使物块能到达板的右端,板与桌面间的摩擦因数μ2≥
答:(1)若板与桌面间光滑,物块与板的动摩擦因数为,物块刚到达板的中点时板的位移为
.
(2)若板与桌面间有摩擦,为使物块能到达板右端,板与桌面的动摩擦因数的范围为μ2≥.
用轻弹簧竖直悬挂一质量未知的铁块,静止时弹簧伸长量为L,现将铁块置于倾斜木板上,用该弹簧沿木板向上匀速拉动铁块,此时弹簧的伸长量仍为 L,已知木板与水平方向的夹角 θ=30°,则可测出铁块与木板间的动摩擦因数为多大?
正确答案
解:铁块在斜面上受重力mg,拉力F,摩擦力f,支持力FN共四个力作用,
竖直悬挂静止时弹簧伸长量为L,由胡克定律,则有:F=mg,
弹簧沿木板向上匀速拉动铁块,由力的平衡条件,在沿木板方向有:
F-mgsinθ-f=0
在垂直木板方向有:FN=mgcosθ;
又f=μFN;
联立解出:μ=
答:可测出铁块与木板间的动摩擦因数为.
解析
解:铁块在斜面上受重力mg,拉力F,摩擦力f,支持力FN共四个力作用,
竖直悬挂静止时弹簧伸长量为L,由胡克定律,则有:F=mg,
弹簧沿木板向上匀速拉动铁块,由力的平衡条件,在沿木板方向有:
F-mgsinθ-f=0
在垂直木板方向有:FN=mgcosθ;
又f=μFN;
联立解出:μ=
答:可测出铁块与木板间的动摩擦因数为.
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