- 相互作用
- 共34453题
如图所示,在水平面上向右运动的物体,所受重力为300N,物体和水平面之间的动摩擦因数为0.2.在运动过程中,物体还受到一个水平向左、大小为10N的拉力作用.请先受力分析,再判断摩擦力的种类,另求出物体受到的摩擦力.
正确答案
解:对物体受力分析可知,物体受重力、支持力;因物体相对地面运动,故应受到向左的滑动摩擦力;
摩擦力的大小为:f=μmg=0.2×300=60N;
答:物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为60N,方向向左.
解析
解:对物体受力分析可知,物体受重力、支持力;因物体相对地面运动,故应受到向左的滑动摩擦力;
摩擦力的大小为:f=μmg=0.2×300=60N;
答:物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为60N,方向向左.
如图所示,用50N的水平推力F将重24N的物块压在竖直墙面上,物块沿墙面下滑,物块与墙面间的动摩擦因数μ=0.4,求:墙面对物块的摩擦力大小?
正确答案
解:物体沿墙面下滑,物体受到的滑动摩擦力为f1=μFN=μF=0.4×50N=20N
答:墙面对物块的摩擦力大小为20N.
解析
解:物体沿墙面下滑,物体受到的滑动摩擦力为f1=μFN=μF=0.4×50N=20N
答:墙面对物块的摩擦力大小为20N.
书桌重500N,小明用一根轻弹簧沿沿水平方向匀速拉动书桌,轻弹簧被拉长了5cm,弹簧的劲度系数为4000N/m,如图所示,求:
(1)书桌所受弹簧的拉力多大?
(2)书桌与地面间的动摩擦因数是多少?
正确答案
解:(1)根据胡克定律,则有:弹力F=kx=4000×0.05=200N;
(2)因为匀速拉动书桌,书桌所受合外力为零,书桌受到的滑动摩擦力:
f1=F=200N
支持力:N1=G1=500N
根据f=μN可得:
动摩擦因数:μ==
=0.4;
答:(1)书桌所受弹簧的拉力200N;
(2)书桌与地面间的动摩擦因数是0.4.
解析
解:(1)根据胡克定律,则有:弹力F=kx=4000×0.05=200N;
(2)因为匀速拉动书桌,书桌所受合外力为零,书桌受到的滑动摩擦力:
f1=F=200N
支持力:N1=G1=500N
根据f=μN可得:
动摩擦因数:μ==
=0.4;
答:(1)书桌所受弹簧的拉力200N;
(2)书桌与地面间的动摩擦因数是0.4.
如图,水平面上有一重为50N的物体,受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持静止,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,设水平面对物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.求:
(1)此时物体所受到的摩擦力多大?
(2)若将F1撤出后,物体受的摩擦力多大?
正确答案
解:物体所受最大静摩擦力为:fm=μG=0.2×50=10(N)
(1)根据平衡条件,由于F1-F2=12-6=6N<fm
所以物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力:
故有:f1=F1-F2=6N,方向水平向右.
(2)将F1撤去后,因为F2=6N<fm,物体保持静止,
故所受静摩擦力为:f2=F2=6N,方向水平向左;
答:(1)此时物体所受到的摩擦力6N,方向水平向右;
(2)若将F1撤出后,物体受的摩擦力6N,方向水平向左.
解析
解:物体所受最大静摩擦力为:fm=μG=0.2×50=10(N)
(1)根据平衡条件,由于F1-F2=12-6=6N<fm
所以物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力:
故有:f1=F1-F2=6N,方向水平向右.
(2)将F1撤去后,因为F2=6N<fm,物体保持静止,
故所受静摩擦力为:f2=F2=6N,方向水平向左;
答:(1)此时物体所受到的摩擦力6N,方向水平向右;
(2)若将F1撤出后,物体受的摩擦力6N,方向水平向左.
某物体重为200N,放置在水平地面上,地面对它的最大静摩擦力为80N,它与地面间的动摩擦因数为0.39.求:
(1)用60N的水平推力推物体,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)物体运动起来后,若使其保持匀速直线运动,应在水平方向施加多大的推力?物体在水平外力作用下做匀速直线运动的过程中,人把推力突然减小到30N直到停止前,地面对物体的摩擦力为多大?
(3)若撤去外力,直到静止前,地面对物体的摩擦力为多大?
正确答案
解:
(1)用60N的水平推力推物体,推力小于地面对物体的最大静摩擦力,物体仍保持静止,根据平衡条件得
地面对物体的摩擦力是f1=F1=60N.
(2)物体运动起来后,若使其保持匀速直线运动,水平推力与滑动摩擦力平衡,则有
水平推力F2=f=μN=μG=0.39×200N=78N
当推力减小时,摩擦力不变,仍为78N.
(3)若撤去外力,直到静止前,地面对物体的滑动摩擦力为f=μN=μG=0.39×200N=78N
答:
(1)用60N的水平推力推物体,地面对物体的摩擦力是60N.
(2)若使其保持匀速直线运动,应在水平方向施加78N的推力,人把推力突然减小到30N直到停止前,地面对物体的摩擦力为78N.
(3)若撤去外力,直到静止前,地面对物体的摩擦力为78N.
解析
解:
(1)用60N的水平推力推物体,推力小于地面对物体的最大静摩擦力,物体仍保持静止,根据平衡条件得
地面对物体的摩擦力是f1=F1=60N.
(2)物体运动起来后,若使其保持匀速直线运动,水平推力与滑动摩擦力平衡,则有
水平推力F2=f=μN=μG=0.39×200N=78N
当推力减小时,摩擦力不变,仍为78N.
(3)若撤去外力,直到静止前,地面对物体的滑动摩擦力为f=μN=μG=0.39×200N=78N
答:
(1)用60N的水平推力推物体,地面对物体的摩擦力是60N.
(2)若使其保持匀速直线运动,应在水平方向施加78N的推力,人把推力突然减小到30N直到停止前,地面对物体的摩擦力为78N.
(3)若撤去外力,直到静止前,地面对物体的摩擦力为78N.
如图所示,静止在水平面上的物体,质量为20kg,物体和水平面之间的动摩擦因数u=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.求下列情况中物体受到的摩擦力大小:
(1)当给物体施加一个水平向左、大小为F1=10N的拉力时;
(2)当给物体施加一个水平向左、大小为F2=30N的拉力时.
正确答案
解:(1)物体的最大静摩擦力fm=μmg=0.1×20×10=20N;
当拉力F1<20N时,物体保持静止;由二力平衡可知,摩擦力f=F1=10N;
(2)当拉力F2=30N>20N时,物体滑动,受到滑动摩擦力;f=μmg=20N;
答:(1)给物体施加一个水平向左、大小为F1=10N的拉力时;摩擦力为10N;
(2)当给物体施加一个水平向左、大小为F2=30N的拉力时,摩擦力为20N.
解析
解:(1)物体的最大静摩擦力fm=μmg=0.1×20×10=20N;
当拉力F1<20N时,物体保持静止;由二力平衡可知,摩擦力f=F1=10N;
(2)当拉力F2=30N>20N时,物体滑动,受到滑动摩擦力;f=μmg=20N;
答:(1)给物体施加一个水平向左、大小为F1=10N的拉力时;摩擦力为10N;
(2)当给物体施加一个水平向左、大小为F2=30N的拉力时,摩擦力为20N.
在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具,如图所示. 沿水平冰道滑行的雪橇总质量m=1000kg.某时刻马给雪橇施加的水平拉力大小F=400N,雪橇做匀速直线运动.取g=10m/s2,求:
(1)雪橇受到的摩擦力大小;
(2)雪橇与冰道之间的动摩擦因数.
正确答案
解:(1)雪橇做匀速直线运动,由平衡条件得
雪橇受到的滑动摩擦力f=F=400N
(2)由f=μN,N=mg得
答:(1)雪橇受到的摩擦力大小为400N;
(2)雪橇与冰道之间的动摩擦因数为0.04.
解析
解:(1)雪橇做匀速直线运动,由平衡条件得
雪橇受到的滑动摩擦力f=F=400N
(2)由f=μN,N=mg得
答:(1)雪橇受到的摩擦力大小为400N;
(2)雪橇与冰道之间的动摩擦因数为0.04.
如图所示,物体A重40N,物体B重20N,物体A放在水平面上,物体B用细绳系住.A与B、A与地的动摩擦因数都是0.1,假设压力相同时接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现用力F向右拉物体A.
(1)画出A向右滑动时,B物体所受到的各个力的示意图.
(2)A向右滑动时,B物体所受到的摩擦力大小、绳的拉力大小分别是多少?
(3)欲将A向右拉动,拉力F至少为多大?
正确答案
解:(1)物体A相对物体B向右滑动,物体A给物体B的滑动摩擦力方向向右,对B受力分析,则有:
(2)对B物体受力分析,如图所示,
由平衡条件:竖直方向:N=GB
所以:B物体所受到的摩擦力大小,F1=μGB=0.1×20N=2N
则绳子的拉力F=2N;
(3)物体B相对地面向右滑动,地面给物体B的滑动摩擦力方向向左,大小为:
由平衡条件:竖直方向:N=GA+GB
所以:F2=μ(GA+GB)=0.1×(20+40)N=6N
则地面给物体A的摩擦力为F=F1+F2=8N
因此若拉动A,则拉力至少为8N;
答:(1)A向右滑动时,B物体所受到的摩擦力大小2N、绳的拉力大小是2N;
(2)将A向右拉动,拉力F至少为8N.
解析
解:(1)物体A相对物体B向右滑动,物体A给物体B的滑动摩擦力方向向右,对B受力分析,则有:
(2)对B物体受力分析,如图所示,
由平衡条件:竖直方向:N=GB
所以:B物体所受到的摩擦力大小,F1=μGB=0.1×20N=2N
则绳子的拉力F=2N;
(3)物体B相对地面向右滑动,地面给物体B的滑动摩擦力方向向左,大小为:
由平衡条件:竖直方向:N=GA+GB
所以:F2=μ(GA+GB)=0.1×(20+40)N=6N
则地面给物体A的摩擦力为F=F1+F2=8N
因此若拉动A,则拉力至少为8N;
答:(1)A向右滑动时,B物体所受到的摩擦力大小2N、绳的拉力大小是2N;
(2)将A向右拉动,拉力F至少为8N.
重400N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力为240N,木箱从原地移动后只要施加200N的水平推力,就可使木箱做匀速直线运动.则:
(1)木箱与地面之间的动摩擦因数为多少?
(2)如果用160N的水平力推木箱,木箱受的摩擦力为多少?
(3)如果用280N的水平力推木箱,这时木箱受的摩擦力为多少?
正确答案
解:(1)由题意可知,因F=μFN
又木箱匀速运动时所受滑动摩擦力F与推力F′平衡,即F=F′
故木箱与地面间的动摩擦因数为:μ==
=0.5;
(2)若用160N的水平推力,木箱静止不动,故木箱受到的静摩擦力大小为160N,方向与水平推力方向相反;
(3)若用280N的推力推木箱时,木箱沿水平面运动,木箱受到的滑动摩擦力的大小为:f=μN=0.5×400N=200N;方向与运动方向相反;
答:(1)木箱与地面间的动摩擦因数为0.5;
(2)如果用160N的水平力推木箱,木箱受的摩擦力为160N,方向与水平推力方向相反;
(3)如果用280N的水平力推木箱,这时木箱受的摩擦力为200N,方向与运动方向相反.
解析
解:(1)由题意可知,因F=μFN
又木箱匀速运动时所受滑动摩擦力F与推力F′平衡,即F=F′
故木箱与地面间的动摩擦因数为:μ==
=0.5;
(2)若用160N的水平推力,木箱静止不动,故木箱受到的静摩擦力大小为160N,方向与水平推力方向相反;
(3)若用280N的推力推木箱时,木箱沿水平面运动,木箱受到的滑动摩擦力的大小为:f=μN=0.5×400N=200N;方向与运动方向相反;
答:(1)木箱与地面间的动摩擦因数为0.5;
(2)如果用160N的水平力推木箱,木箱受的摩擦力为160N,方向与水平推力方向相反;
(3)如果用280N的水平力推木箱,这时木箱受的摩擦力为200N,方向与运动方向相反.
如图所示,一重为40N的木块放在水平桌面上,在水平方向共受三个力即Fl,F2和摩擦力作用,木块处于静止状态.其中Fl=13N,F2=6N.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物体所受的摩擦力的大小和方向.
(2)当只将F1撒去,物体受到的摩擦力的大小和方向
(3)若撒去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小和方向又如何?
正确答案
解:(1)对物体受力分析,物体在F1和F2作用下处于静止状态,且有向右滑动的趋势,故地面给物体有向左的静摩擦力:
竖直方向:FN=mg
水平方向:F1-F2-Ff=0
得:Ff=F1-F2=13N-6N=7N
摩擦力的方向向左.
(2)当撤去F1,时,物体在F2的作用下,将保持静止状态,地面给物体有向右的静摩擦力,对物体受力分析有:
竖直方向:FN=mg=40N
水平方向:Ff=F2=6N
摩擦力的方向向右.
(3)当撤去时,物体在F1的作用下将向右加速运动,地面给物体的摩擦力为滑动摩擦力,对物体受力分析,有:
竖直方向:FN=mg=40N
滑动摩擦力为:Ff=μFN=0.2×40N=8N
方向为水平向左.
答:(1)物体所受的摩擦力的大小7N和方向向左.
(2)当只将F1撒去,物体受到的摩擦力的大小6N和方向向右.
(3)若撒去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小8N和方向向左.
解析
解:(1)对物体受力分析,物体在F1和F2作用下处于静止状态,且有向右滑动的趋势,故地面给物体有向左的静摩擦力:
竖直方向:FN=mg
水平方向:F1-F2-Ff=0
得:Ff=F1-F2=13N-6N=7N
摩擦力的方向向左.
(2)当撤去F1,时,物体在F2的作用下,将保持静止状态,地面给物体有向右的静摩擦力,对物体受力分析有:
竖直方向:FN=mg=40N
水平方向:Ff=F2=6N
摩擦力的方向向右.
(3)当撤去时,物体在F1的作用下将向右加速运动,地面给物体的摩擦力为滑动摩擦力,对物体受力分析,有:
竖直方向:FN=mg=40N
滑动摩擦力为:Ff=μFN=0.2×40N=8N
方向为水平向左.
答:(1)物体所受的摩擦力的大小7N和方向向左.
(2)当只将F1撒去,物体受到的摩擦力的大小6N和方向向右.
(3)若撒去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小8N和方向向左.
有一个木箱重600N,静止放在水平地面上,工人沿水平方向向左推木箱,已知木箱与地面的最大静摩擦力为200N,滑动摩擦系数为0.3,求下列情况下木箱所受的摩擦力的大小.
(1)推力F=150N;
(2)木箱向左作匀速直线运动;
(3)推力F=300N.
正确答案
解:
(1)由题,木箱与地面的最大静摩擦力为200N,推力F=150N小于最大静摩擦力,根据平衡条件得,静摩擦力f=F=150N.
(2)木箱向左作匀速直线运动时,受到水平向右的滑动摩擦力,大小为f=μN=μG=0.3×600N=180N
(3)当推力F=300N时,大于最大静摩擦力,木箱做匀加速运动,受到滑动摩擦力,大小为f=μN=μG=0.3×600N=180N.
答:
(1)推力F=150N时所受摩擦力的大小为150N;
(2)木箱向左作匀速直线运动时所受摩擦力的大小为180N;
(3)推力F=300N时所受摩擦力的大小为180N.
解析
解:
(1)由题,木箱与地面的最大静摩擦力为200N,推力F=150N小于最大静摩擦力,根据平衡条件得,静摩擦力f=F=150N.
(2)木箱向左作匀速直线运动时,受到水平向右的滑动摩擦力,大小为f=μN=μG=0.3×600N=180N
(3)当推力F=300N时,大于最大静摩擦力,木箱做匀加速运动,受到滑动摩擦力,大小为f=μN=μG=0.3×600N=180N.
答:
(1)推力F=150N时所受摩擦力的大小为150N;
(2)木箱向左作匀速直线运动时所受摩擦力的大小为180N;
(3)推力F=300N时所受摩擦力的大小为180N.
在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具.一个钢制滑板的雪橇,连同车上的木材的总重量为4.9×104N.在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能拉着雪橇匀速前进?(已知雪橇与冰道间的动摩擦因数μ=0.02)
正确答案
解:雪撬匀速前进,拉力F与阻力f大小相等.F1=f
竖直方向地面对雪撬的弹力大小等于雪撬的总重量 FN=G
由滑动摩擦定律,有 f=μFN
联立解得 f=μG
代入数值后,得F=f=0.02×4.9×104N=9.8×102N.
故马要在水平方向用9.8×102N的力,才能拉着雪橇匀速前进.
解析
解:雪撬匀速前进,拉力F与阻力f大小相等.F1=f
竖直方向地面对雪撬的弹力大小等于雪撬的总重量 FN=G
由滑动摩擦定律,有 f=μFN
联立解得 f=μG
代入数值后,得F=f=0.02×4.9×104N=9.8×102N.
故马要在水平方向用9.8×102N的力,才能拉着雪橇匀速前进.
如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k=20N/cm,用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求:
(1)物体与水平面间的滑动摩擦系数?
(2)当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受的摩擦力有多大?
(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行,这时物体受到的摩擦力多大?
正确答案
解:(1)根据胡克定律得,弹簧的拉力F=kx,由平衡条件得:
滑动摩擦力:f=F
支持力:FN=G
又f=μFN,联立代入得到
μ==
=0.4
(2)当弹簧的伸长量增加为6cm时,弹力增加为F=kx=20N/cm×6cm=120N;
由于动摩擦因数μ不变,物体对地面的压力大小FN不变,则滑动摩擦力f不变,f=μG=80N
(3)突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行,物体受滑动摩擦力,由于压力不变,故滑动摩擦力不变,为80N;
答:(1)物体与水平面的动摩擦因数为0.4;(2)物体受到的水平拉力有120N,这时物体受到的摩擦力为80N.(3)物体受到的摩擦力仍为80N.
解析
解:(1)根据胡克定律得,弹簧的拉力F=kx,由平衡条件得:
滑动摩擦力:f=F
支持力:FN=G
又f=μFN,联立代入得到
μ==
=0.4
(2)当弹簧的伸长量增加为6cm时,弹力增加为F=kx=20N/cm×6cm=120N;
由于动摩擦因数μ不变,物体对地面的压力大小FN不变,则滑动摩擦力f不变,f=μG=80N
(3)突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行,物体受滑动摩擦力,由于压力不变,故滑动摩擦力不变,为80N;
答:(1)物体与水平面的动摩擦因数为0.4;(2)物体受到的水平拉力有120N,这时物体受到的摩擦力为80N.(3)物体受到的摩擦力仍为80N.
某同学用这样的方法测量木板与桌面之间的动摩擦因数:用测力计水平拉着质量为m=1.0kg的木板在水平桌面上匀速运动,读出测力计的示数为F=2.8N.请你计算出木板与桌面间的动摩擦因数μ.(g取10米/秒2.)
正确答案
解:木板处于平衡状态,所受摩擦力等于弹簧秤示数,Ff=F=2.8N.
根据Ff=mAgμ,解得:μ=0.28.
答:木板与桌面间的动摩擦因数为0.28
解析
解:木板处于平衡状态,所受摩擦力等于弹簧秤示数,Ff=F=2.8N.
根据Ff=mAgμ,解得:μ=0.28.
答:木板与桌面间的动摩擦因数为0.28
如图所示,两块固定的竖直平行板A、B间夹着一块长方体木块C,C的质量为0.6kg,A、B对C的压力大小均为FN=10N.现对C施一外力F,将C从两板间沿水平方向匀速拉出,C与A、B间的动摩擦因数均为μ=0.4,g取10m/s2,求F的大小和方向.
正确答案
解:若将C物体沿水平方向匀速拉出,物体C受到重力、拉力F和两侧木板的滑动摩擦力f,处于平衡状态.
滑动摩擦力f=μFN=0.4×10N=4N
根据平衡条件得:F=
可得:F=10N
拉力与水平方向的夹角为θ,则sinθ==0.6,所以θ=37°
答:拉力大小为10N,与水平方向成37°角斜向上.
解析
解:若将C物体沿水平方向匀速拉出,物体C受到重力、拉力F和两侧木板的滑动摩擦力f,处于平衡状态.
滑动摩擦力f=μFN=0.4×10N=4N
根据平衡条件得:F=
可得:F=10N
拉力与水平方向的夹角为θ,则sinθ==0.6,所以θ=37°
答:拉力大小为10N,与水平方向成37°角斜向上.
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