- 静摩擦力的计算
- 共708题
质量为m=6×103kg的汽车沿半径为40m的水平公路面转弯,若路面对车的最大静摩擦因数为µ=0.5,则汽车转弯时受到的最大静摩擦力为多少?为使汽车顺利转弯而不滑动的车速最大值为多少(取g=10m/s2)
正确答案
解析
解:
根据题意知:m=6×103kg,r=40m,µ=0.5
fmax=μmg=0.5×6×103×10=3×104N.
由向心力公式:…①
最大静摩擦力提供向心力:Fn=fmax…②
①②两式联立得:=10
m/s
答:则汽车转弯时受到的最大静摩擦力为3×104N,为使汽车顺利转弯而不滑动的车速最大值为10m/s
如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-t1时间木块静止;木块运动后改变拉力大小,使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示的拉力随时间变化图线.则:当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为______N;若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为______N.
正确答案
解析
解:(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,静止的木块在水平方向上受到平衡力的作用;即拉力与静摩擦力是一对平衡力,其大小相等;故木块所受摩擦力大小为5.3N;
(2)木块在t2后处于匀速直线运动状态,所受拉力F=5.1N,与滑动摩擦力是一对平衡力,故摩擦力f=5.1N;当用F=5.8牛的水平拉力拉木块时,木块将做加速运动,而木块所受摩擦力大小不会变化,因为压力和粗糙程度都未变,故摩擦力大小仍为5.1N.
故答案为:(1)5.3;(2)5.1.
如图所示,A、B两木块质量均为1kg,A与B、B与墙面之间的动摩擦因数均为0.1.若A、B的初速度为零,当水平力F取不同值时,关于A、B之间的摩擦力f1,B与墙壁之间的摩擦力f2的大小,下列说法中正确的是(g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:A、当F=300N时,最大静摩擦力为0.1×300=30N;故两物体的重力小于最大静摩擦力;同理A受到的最大静摩擦力也为30N,A也处于静止,故两物体均保持静止,摩擦力均等于重力,故f1=10N,f2=20N;故B正确;故A错误;
C、当F=100N时,B与墙面间及AB间最大静摩擦力fm=μF=10N,故AB整体下滑,摩擦力f2=μF=10N;A的重力等于AB间的最大静摩擦力;故AB不会发生相对运动,故AB间为静摩擦力;由牛顿第二定律可知,整体下滑的加速度为:a=m/s2=5m/s2;
则对A分析可知:mg-f=ma;解得:f1=mg-ma=10-5=5N;故C错误,D正确;
故选:BD.
如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上滑动,长木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间动摩擦因数为μ2,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面摩擦力大小为( )
正确答案
解析
解:对小滑块受力分析,受重力mg、长木板的支持力FN和向左的滑动摩擦力f1,有
f1=μ2FN
FN=mg
故f1=μ2mg
再对长木板受力分析,受到重力Mg、小滑块的对长木板向下的压力FN、小滑块对其向右的滑动摩擦力f1、地面对长木板的支持力FN′和向左的静摩擦力f2,根据共点力平衡条件,有
FN′=FN+Mg
f1=f2
故
f2=μ2mg
故选:A.
一木厢重为200N,放在水平地面上,它与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,动摩擦因数是0.2,求:
(1)如果用30N的水平力拉木厢,木厢受到的摩擦力的大小是多大?
(2)如果用80N的水平力拉木厢,木厢受到的摩擦力的大小是多大?
正确答案
解析
解:物体在水平方向上受推力F和摩擦力Ff两力作用,
Ffmax=μFN=0.2×200 N=40 N.
当F=30N<Ffmax时为静摩擦力,Ff=30N;
当F=80 N>Ffmax时为滑动摩擦力F′f=40N.
答:当用30N的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为30N;当用80N的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为40N.
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