- 相互作用
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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
如图所示的皮带传动装置中,O1是主动轮,O2是从动轮,A、B分别是皮带上与两轮接触的点,C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点.当O1逆时针转动时,若皮带与两轮不打滑,则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是( )
正确答案
解析
解:当O1逆时针启动时,若皮带与两轮不打滑,则皮带A处阻碍轮C点的滑动,则C点的静摩擦力方向向上,而A所受到的摩擦力与C点受到的摩擦力是作用力与反作用力关系,所以A点的摩擦力方向向下.同理由于O2是从动轮,皮带带动O2轮,轮D点阻碍皮带B处滑动,所以B点的摩擦力方向向下,而D点的摩擦力方向向上.
故选:D
水平桌面上一重200N的物体,与桌面间的滑动摩擦系数为0.2,物体受到的最大静摩擦力为42N,当依次用15N、41N、45N的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力大小依次为( )
正确答案
解析
解:因最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故最大静摩擦力Fm=μmg=40N;
当拉力为15N和30N时时,物体处于静止,摩擦力分别等于15N、41N;
当拉力为45N时,拉力大于最大静摩擦力,物体发生滑动,受到的为滑动摩擦力,大小为f=μmg=40N;
故选:C.
倾角为α的传送带上有一个物体,如图所示,在下列情况中,物体将受到沿传送带斜向上方向的静摩擦力的是( )
正确答案
解析
解:A、当物体与传送带均保持静止,根据平衡条件可知,物体将受到沿传送带斜向上方向的静摩擦力,故A正确;
B、当物体沿静止的传送带匀速下滑时,受到沿着传送带向上的滑动摩擦力,故B错误;
C、当物体随传送带匀速向上运动,物体与传送带之间不发生打滑,由平衡条件可知,物体将受到沿传送带斜向上方向的静摩擦力,故C正确;
D、当物体随传送带一起匀速向下运动,且两者保持相对静止,则物体将受到沿传送带斜向上方向的静摩擦力,故D正确;
故选:ACD.
关于弹力和摩擦力,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、静摩擦力大小与物体之间弹力无关,滑动摩擦力与弹力成正比,故A错误;
B、有摩擦力物体之间一定有挤压,因此一定有弹力,故B正确;
C、滑动摩擦力可以是动力,也可以是阻力,故C错误;
D、有弹力不一定有摩擦力,因为物体之间不一定粗糙也不一定有相对运动或相对运动趋势,故D错误.
故选B.
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.
如图是物理教材中的一幅漫画,以下对图片的解释合理的是( )
正确答案
解析
解:A、甲小孩用较小的水平推力推不动木箱,木箱处于静止状态,箱受到地面的摩擦力等于小孩推力,故A错误;
B、乙小孩用较大的水平推力仍推不动木箱,木箱处于静止状态,箱受到地面的摩擦力等于小孩推力,故B正确;
C、丙小孩用更大的水平推力推木箱时,推力大于最大静摩擦力,木箱开始运动,之后小孩失去支撑而摔跤,故C正确;
D、由上述分析可知,BC正确,故D错误.
故选BC
下列关于对某些力的一些认识,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、合力不一定等于分力,可能大于或小于分力,A正确;
B、已知合力F、一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向,则F2的大小可能有两个,B错误;
C、摩擦力总是阻碍物体相对运动(或阻碍相对运动趋势),摩擦力可以是动力,也可以是阻力,C错误;
D、手握水杯,竖直静止,害怕掉落,于是握得更紧,这时水杯受静摩擦力不变,等于重力,受的最大静摩擦力增大,D错误;
故选:A
一木箱静止在水平地面上,一个人用水平推力推木箱,木箱仍然静止,关于木箱所受摩擦力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解;木箱保持静止,说明木箱受力平衡;则木箱受到的摩擦与水平推力大小相等;
故选A.
如图,物体A放在物体B上,B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=4kg,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,物体A系一水平细绳,它能承受的最大拉力为20N,现用水平拉力拉细绳,下列说法正确的是(g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:当A、B发生相对运动时的加速度a==
=3m/s2.
则发生相对运动时最大拉力F=(mA+mB)a=10×3N=30N.知在绳子承受的最大拉力范围内,A、B始终保持静止,D正确.
当F<20N时,两者相对静止一起加速运动,AB错误;
当F=18N时,整体的加速度a′==
=1.8m/s2.
则A对B的摩擦力f=mBa′=4×1.8N=7.2N.故C.
故选CD.
如图所示,长为L、质量为m的均质薄板AB的B端靠在竖直墙壁上,在距B端
处支有一匀速转动的轮子,由于转动轮和板间摩擦力的作用,使AB板保持水平.已知B端与墙之间的最大静摩擦力为
.现有质量为m′=
的小物块以速度v0从A端水平滑上AB板,若物块与板间的动摩擦因数为μ,为使板依旧保持水平,物块初速度v0应取何值?
正确答案
解析
解:小物块最终停在离C点距离为x处右侧,根据力矩平衡条件有:
代入m和
解得:
由此可知,物块在薄板上滑动的距离
物块在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,根据牛顿第二定律有μm′g=ma
可得物块减速运动的加速度a=μg
据速度位移关系知,
可得=
=
答:物块初速度v0应取.
在平直的公路上,骑自行车正常起动时,地面对其前后轮的静摩擦力方向是( )
正确答案
解析
解:因为自行车驱动轮在后,前轮是从动轮.正常起动时,后轮相对地面有向后运动的趋势,则地面给前轮一个水平向前的摩擦,这个摩擦力驱动自行车向前运动.当前轮向前运动时,地面的摩擦力将阻碍它向前运动.故地面对前轮的摩擦力方向是水平向后.
故选:C
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