- 摩擦力
- 共9841题
如图所示,在光滑的桌面上有M、N两个物块质量分别为m1和m2,现用已知力F推物块M,使M、N两物块在桌上一起向右加速,
(1)M、N间的静摩擦力为多大?
(2)若桌面粗糙,M没有被推动,则M、N间的静摩擦力又是多大?
正确答案
解:(1)以整体为研究对象,F=(m1+m2)a
以N为研究对象,f=m1a
联立得:f=
(2)若桌面粗糙,M没有被推动,则M、N间的摩擦力为零.
答:(1)M、N间的静摩擦力为(2)若桌面粗糙,M没有被推动,则M、N间的静摩擦力为零
解析
解:(1)以整体为研究对象,F=(m1+m2)a
以N为研究对象,f=m1a
联立得:f=
(2)若桌面粗糙,M没有被推动,则M、N间的摩擦力为零.
答:(1)M、N间的静摩擦力为(2)若桌面粗糙,M没有被推动,则M、N间的静摩擦力为零
质量M=4kg的物体,在水平地面上受到F=60N的水平拉力作用,由静止开始做匀加速直线运动,前进s1=10m,撤去水平拉力F,物体有前进s2=50m后才停止运动,设物体在运动中受到的摩擦力恒为f,求物体与水平地面间的动摩擦因数.(g=10m/s2)
正确答案
解:质量M=4kg的物体,在水平地面上受到F=60N的水平拉力作用,由静止开始做匀加速直线运动,
牛顿第二定律得:
a==
,①
前进s1=10m,根据运动学公式得:
撤去力F时的速度v= ②
去水平拉力F,牛顿第二定律得:
a′=μg③
撤去水平拉力F,物体有前进s2=50m后才停止运动,
2a′s2=v2④
联立解得:μ=0.25.
答:物体与水平地面间的动摩擦因数是0.25.
解析
解:质量M=4kg的物体,在水平地面上受到F=60N的水平拉力作用,由静止开始做匀加速直线运动,
牛顿第二定律得:
a==
,①
前进s1=10m,根据运动学公式得:
撤去力F时的速度v= ②
去水平拉力F,牛顿第二定律得:
a′=μg③
撤去水平拉力F,物体有前进s2=50m后才停止运动,
2a′s2=v2④
联立解得:μ=0.25.
答:物体与水平地面间的动摩擦因数是0.25.
一木块静止在水平桌面上,已知木块重为10N,木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为2.2N,求:
(1)用1.5N的水平力拉木块时,木块受摩擦力为多大?
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力?
(3)木块在桌面上滑动后,木块受摩擦力为多大?
正确答案
解:(1)用1.5N的水平力拉木块时,木块静止,木块受静摩擦力为1.5N
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用2.2N的水平拉力
(3)木块对桌面的压力N=G=10N,由滑动摩擦力公式f=μN=μG=0.2×10=2N;
答:(1)用1.5N的水平力拉木块时,木块受摩擦力为1.5N
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用2.2N的水平拉力
(3)木块在桌面上滑动后,木块受摩擦力为2N
解析
解:(1)用1.5N的水平力拉木块时,木块静止,木块受静摩擦力为1.5N
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用2.2N的水平拉力
(3)木块对桌面的压力N=G=10N,由滑动摩擦力公式f=μN=μG=0.2×10=2N;
答:(1)用1.5N的水平力拉木块时,木块受摩擦力为1.5N
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用2.2N的水平拉力
(3)木块在桌面上滑动后,木块受摩擦力为2N
如图所示,用弹簧秤水平地拉重10N的物块,物块放在水平桌面上,逐渐增大拉力,当弹簧秤的示数为2.2N时物块开始滑动,为维持物块匀速运动,以后拉力只需2.0N.则物块与桌面间的最大静摩擦力为______N,物块与桌面间的动摩擦因数为______.
正确答案
解:(1)木块静止处于平衡状态,木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的水平拉力,当木块刚好开始滑动时的摩擦力是最大静摩擦力,由平衡条件知,最大静摩擦力是fmax=2.2N.
(2)木块匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得,滑动摩擦力f=F拉=2.0N.
木块对桌面的压力F=G=10N,由滑动摩擦力公式f=μF=μG,
则动摩擦因数为:μ==
=0.2;
故答案为:(1)2.2;(2)0.2.
解析
解:(1)木块静止处于平衡状态,木块受到的摩擦力等于弹簧测力计的水平拉力,当木块刚好开始滑动时的摩擦力是最大静摩擦力,由平衡条件知,最大静摩擦力是fmax=2.2N.
(2)木块匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得,滑动摩擦力f=F拉=2.0N.
木块对桌面的压力F=G=10N,由滑动摩擦力公式f=μF=μG,
则动摩擦因数为:μ==
=0.2;
故答案为:(1)2.2;(2)0.2.
重量G=100N的物体置于水平面上,给物体施加一个与水平方向成θ=30°的拉力F,F=20N,物体仍处于静止状态,求:
(1)地面对物体的静摩擦力;
(2)地面对物体的支持力.
正确答案
解:物体的受力如图所示,则F1=Fcos30°,F2=Fsin30°
(1)f=Fcos30°=10N
(2)FN+F sin30°=G
∴FN=G-F sin30°=90N
答:(1)地面对物体的静摩擦力10N
(2)地面对物体的支持力90N.
解析
解:物体的受力如图所示,则F1=Fcos30°,F2=Fsin30°
(1)f=Fcos30°=10N
(2)FN+F sin30°=G
∴FN=G-F sin30°=90N
答:(1)地面对物体的静摩擦力10N
(2)地面对物体的支持力90N.
水平地面上放一质量为1kg的物体A,要推动它至少用2N的水平推力,若在它上面再叠放一个质量为2kg的物体B,仍用水平推力推动物体A,并且A、B间无相对滑动,试求至少需要多大的力?
正确答案
解:1kg的A物体与地面间的最大静摩擦力为2N;若再叠放一个2kg的物体,则压力加倍;最大静摩擦力加倍;则至少应需要4N的力才能推动;
答:至少需要4N的力才能推动.
解析
解:1kg的A物体与地面间的最大静摩擦力为2N;若再叠放一个2kg的物体,则压力加倍;最大静摩擦力加倍;则至少应需要4N的力才能推动;
答:至少需要4N的力才能推动.
如图,AB两个物体的质量都是1kg,现在它们在拉力F的作用下相对静止一起向右做匀速直线运动,已知AB之间的滑动摩擦系数μAB=0.1,B与地面的滑动摩擦系数μB地=0.2,则两个物体在匀速运动的过程中,g=10m/s2求:
(1)AB之间的摩擦力大小为多少?
(2)拉力F的大小为多少?
正确答案
解:(1)A做匀速运动,受力平衡,对A进行受力分析,水平方向合力为零,所以AB之间的摩擦力为零.
(2)把AB看成一个整体,匀速运动受力平衡,
水平方向有:F-μB地(2mg)=0
解得:F=2mgμB地
答:(1)AB之间的摩擦力大小为0;
(2)拉力F的大小为2mgμB地
解析
解:(1)A做匀速运动,受力平衡,对A进行受力分析,水平方向合力为零,所以AB之间的摩擦力为零.
(2)把AB看成一个整体,匀速运动受力平衡,
水平方向有:F-μB地(2mg)=0
解得:F=2mgμB地
答:(1)AB之间的摩擦力大小为0;
(2)拉力F的大小为2mgμB地
如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量为m,斜面倾角α=30°,细绳与竖直方向夹角θ=30°,斜面体的质量M=3m,置于粗糙水平面上.求:
(1)当斜面体静止时,细绳对小球拉力的大小?
(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向?
(3)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍,为了使整个系统始终处于静止状态,k值必须满足什么条件?
正确答案
解:(1)选小球为研究对象,受力分析并合成如图:
由平衡条件:F′=mg
由平面几何知识可得:N与F′夹角为30°,T与F′夹角也为30°
故画出的平行四边形为菱形,连接对角线便可找出直角三角形:
由:cos30°=得:T=
(2)、(3)选小球和斜面组成的系统为研究对象,受力分析如图,由平衡条件得:
N+Tcos30°=(M+m)g,
解得:N=(M+m)g-=Mg+
=3.5mg
水平方向上:f=Tsin30°=,方向水平向左.
为了使整个系统始终处于静止状态,则最大静摩擦力fmax≥f
所以kN≥f
解得:k≥
答:(1)当斜面体静止时,细绳对小球拉力的大小为;
(2)地面对斜面体的摩擦力的大小为,方向水平向左;
(3)为了使整个系统始终处于静止状态,k值必须满足k≥.
解析
解:(1)选小球为研究对象,受力分析并合成如图:
由平衡条件:F′=mg
由平面几何知识可得:N与F′夹角为30°,T与F′夹角也为30°
故画出的平行四边形为菱形,连接对角线便可找出直角三角形:
由:cos30°=得:T=
(2)、(3)选小球和斜面组成的系统为研究对象,受力分析如图,由平衡条件得:
N+Tcos30°=(M+m)g,
解得:N=(M+m)g-=Mg+
=3.5mg
水平方向上:f=Tsin30°=,方向水平向左.
为了使整个系统始终处于静止状态,则最大静摩擦力fmax≥f
所以kN≥f
解得:k≥
答:(1)当斜面体静止时,细绳对小球拉力的大小为;
(2)地面对斜面体的摩擦力的大小为,方向水平向左;
(3)为了使整个系统始终处于静止状态,k值必须满足k≥.
重为300N的木箱放在水平地面上,动摩擦因数为0.5,如果分别用100N和200N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力分别为多大?(设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)
正确答案
解:最大静摩擦力F=μFN=0.5×300 N=150 N,推力为100 N时,木箱不动,木箱受到的摩擦力为静摩擦力,大小等于100N.
推力为200 N时,木箱相对地面运动,木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小F=μFN=150 N
答:用100N的力推时为静摩擦力,大小为100N;用200N的力推时为滑动摩擦力,大小为150 N.
解析
解:最大静摩擦力F=μFN=0.5×300 N=150 N,推力为100 N时,木箱不动,木箱受到的摩擦力为静摩擦力,大小等于100N.
推力为200 N时,木箱相对地面运动,木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小F=μFN=150 N
答:用100N的力推时为静摩擦力,大小为100N;用200N的力推时为滑动摩擦力,大小为150 N.
重20N的物块,放在粗糙水平桌面上处于静止状态,物体与水平桌面的动摩擦因数为0.4.则:
(1)没有水平拉力作用时,物体所受的摩擦力多大?
(2)当用5N的水平拉力向右拉物体时,物体仍静止,物体所受的摩擦力多大?
(3)当水平拉力增大到10N时,物块开始运动,物体受到的最大静摩擦力多大?
(4)当水平拉力增大到20N时,物块继续向前运动,物体受到的摩擦力多大?
(5)物块在运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力多大?
正确答案
解:(1)没有拉力时,物体处于静止,故物体不受摩擦力;f=0
(2)物体处于静止,故摩擦力等于拉力,f=F=5N
(3)因10N时,物体刚开始运动,故物体受到的最大静摩擦力fm=10N;
(4)物体运动,故受滑动摩擦力,摩擦力f=μmg=8N;
(5)撤去外力时,物体仍然运动,故摩擦力仍为滑动摩擦力;f=μmg=8N;
答:(1)物体不受摩擦力;(2)摩擦力为5N;(3)摩擦力为10N;(4)最大静摩擦力为8N;(5)摩擦力为8N;
解析
解:(1)没有拉力时,物体处于静止,故物体不受摩擦力;f=0
(2)物体处于静止,故摩擦力等于拉力,f=F=5N
(3)因10N时,物体刚开始运动,故物体受到的最大静摩擦力fm=10N;
(4)物体运动,故受滑动摩擦力,摩擦力f=μmg=8N;
(5)撤去外力时,物体仍然运动,故摩擦力仍为滑动摩擦力;f=μmg=8N;
答:(1)物体不受摩擦力;(2)摩擦力为5N;(3)摩擦力为10N;(4)最大静摩擦力为8N;(5)摩擦力为8N;
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