- 静摩擦力的计算
- 共708题
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,另一端施一水平拉力F.( g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至14cm时,物体恰好被拉动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到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
fmax=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力:
F1=kx1=fmax
得k=
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为
f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
(3)弹簧弹力F3=kx3=100×(13-10)×10-2N=3N<fmax
物体受到静摩擦力,大小为f3=F3=3N.
答:(1)弹簧的劲度系数100N/m;
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为4N;
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为3N.
解析
解:
(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力
fmax=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力:
F1=kx1=fmax
得k=
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为
f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
(3)弹簧弹力F3=kx3=100×(13-10)×10-2N=3N<fmax
物体受到静摩擦力,大小为f3=F3=3N.
答:(1)弹簧的劲度系数100N/m;
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为4N;
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为3N.
如图所示,一个M=2kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1kg的小桶相连,已知:M受到的最大静摩擦力fm=4.5N,滑轮上的摩擦不计,g=10N/kg,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小.
(1)只挂m0处于静止状态时.
(2)只在小桶内加入m2=0.5kg的砂子时.
正确答案
解:(1)当只挂m0处于静止状态时,则G0=m0g=0.1×10N=1N<4.5N;
故M处于静止状态,
因此M受到的摩擦力的大小f1=T=m0g=1N;
(2)当在小桶内加入m2=0.5kg的砂子时,G总=(m0+m2)g=6N>4.5N;
因此M在水平面滑动,且f2=μFN=0.2×Mg=4N;
答:(1)只挂m0处于静止状态时,摩擦力大小为1N.(2)只在小桶内加入m2=0.5kg的砂子时,摩擦力大小为4N.
解析
解:(1)当只挂m0处于静止状态时,则G0=m0g=0.1×10N=1N<4.5N;
故M处于静止状态,
因此M受到的摩擦力的大小f1=T=m0g=1N;
(2)当在小桶内加入m2=0.5kg的砂子时,G总=(m0+m2)g=6N>4.5N;
因此M在水平面滑动,且f2=μFN=0.2×Mg=4N;
答:(1)只挂m0处于静止状态时,摩擦力大小为1N.(2)只在小桶内加入m2=0.5kg的砂子时,摩擦力大小为4N.
重量G=100N的物体静止置于水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,现给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F,F=10N,求地面对物体的摩擦力.
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
解:拉力的水平分力为
F1cos37°=10×0.8N=8N
物体所受支持力为
N1=mg-F1sin37°=100-10×0.6=94N
此时物体与地面间的最大静摩擦力为
f1m=μN1=0.5×94N=47N
因为 F1cos37°<f1m
所以物体没有被拉动,仍保持静止,
此时物体所受的静摩擦力为
f1=8N
答:地面对物体的摩擦为静摩擦力f=8N,方向向左.
解析
解:拉力的水平分力为
F1cos37°=10×0.8N=8N
物体所受支持力为
N1=mg-F1sin37°=100-10×0.6=94N
此时物体与地面间的最大静摩擦力为
f1m=μN1=0.5×94N=47N
因为 F1cos37°<f1m
所以物体没有被拉动,仍保持静止,
此时物体所受的静摩擦力为
f1=8N
答:地面对物体的摩擦为静摩擦力f=8N,方向向左.
大家都用过带橡皮头的铅笔,也常用橡皮头擦去写错的字句.现在请你动手,设计两种简单的方法,估测橡皮头与纸张之间的最大静摩擦系数.
正确答案
解:方法一:
材料:一长木板和一钉子,一张普通的纸和一块橡皮,弹簧测力计和量角器
步骤:1、将纸平铺放在木板上,用钉子将纸和木板固定,将橡皮平放在纸上;
2、以长木板的一边为轴,将对应的另一边抬高,缓慢改变木板与水平桌面的夹角,直到橡皮刚好滑下;
3、用量角器量出木板与水平桌面的夹角a;
4、最大静摩擦系数为tanα;
方法二:
材料、一弹簧测力计和一细线,一长木板和一钉子,一张普通的纸和一块橡皮;
步骤:1、将纸平铺放在长木板上,用钉子将纸和木板固定,一张普通的纸和一块橡皮;
2、将细线穿过橡皮,连接着弹簧测车计,(细线保持水平)缓慢的拉着橡皮使橡皮做匀速直线运动;
3、读出弹簧测力计的读数F;
4、再用弹簧测力计测出橡皮的重力G;
5、则最大静摩擦系数为:
解析
解:方法一:
材料:一长木板和一钉子,一张普通的纸和一块橡皮,弹簧测力计和量角器
步骤:1、将纸平铺放在木板上,用钉子将纸和木板固定,将橡皮平放在纸上;
2、以长木板的一边为轴,将对应的另一边抬高,缓慢改变木板与水平桌面的夹角,直到橡皮刚好滑下;
3、用量角器量出木板与水平桌面的夹角a;
4、最大静摩擦系数为tanα;
方法二:
材料、一弹簧测力计和一细线,一长木板和一钉子,一张普通的纸和一块橡皮;
步骤:1、将纸平铺放在长木板上,用钉子将纸和木板固定,一张普通的纸和一块橡皮;
2、将细线穿过橡皮,连接着弹簧测车计,(细线保持水平)缓慢的拉着橡皮使橡皮做匀速直线运动;
3、读出弹簧测力计的读数F;
4、再用弹簧测力计测出橡皮的重力G;
5、则最大静摩擦系数为:
一个重为400N的木箱静止在粗糙水 平面上.一人用150N的水平推力推它但未推动,如图甲所示,则此时木箱受到水平面的摩擦力大小是______N;当两个人共用200N的推力推它时,恰好能够使木箱做匀速运动,如图乙所示,则木箱与水平面间的动摩擦因数为______.
正确答案
解:当一人用150N的水平推力推它但未推动,则木箱受到静摩擦力,即为150N;
当两个人共用200N的推力推它时,恰好能够使木箱做匀速运动.则推力等于滑动摩擦力,而Ff=μFN得,动摩擦因数为;.
故答案为:150,0.5
解析
解:当一人用150N的水平推力推它但未推动,则木箱受到静摩擦力,即为150N;
当两个人共用200N的推力推它时,恰好能够使木箱做匀速运动.则推力等于滑动摩擦力,而Ff=μFN得,动摩擦因数为;.
故答案为:150,0.5
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