- 相互作用
- 共34453题
如图所示,A、B两物块叠放在一起,放在粗糙的水平面上,现对A 物体施加一水平拉力,使A、B保持相对静止地向右做匀加速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )
正确答案
解析
解:A、B两物块叠放在一起共同向右做匀加速直线运动,对A、B整体根据牛顿第二定律有:
a==μg
然后隔离B,根据牛顿第二定律有:
fAB=ma=μmg 大小不变,
物体B做速度方向向右的匀加速运动,故而加速度方向向右,摩擦力向右;
故选:C
静止在水平桌面上的物体,若在水平力F的作用下仍静止不动,则物体所受摩擦力的大小( )
正确答案
解析
解:由题意可知,物体受到水平拉力F,处于静止状态,则受到是静摩擦力,
根据平衡条件可知,摩擦力的大小为F,故B正确,ACD错误;
故选:B.
(2015秋•延边州校级期中)如图所示,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,取g=10m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
正确答案
解析
解:从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动,受到的滑动摩擦力大小为f=μmg=0.2×1×10N=2N,方向向左,为负值.
当物体的速度减到零时,物体所受的最大静摩擦力为fm>μmg=2N,则F<fm,所以物体不能被拉动而处于静止状态,受到静摩擦力作用,其大小为f=F=1N,方向向右,为正值,根据数学知识得知,A图象正确.
故选:A.
如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未发生相对滑动.当圆筒的角度增大后,两者仍未发生相对滑动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:物体受重力、圆筒内壁的弹力和静摩擦力,指向圆心的合力提供向心力,可知弹力提供向心力,由向心力公式F=mrω2知,角速度增大,则弹力逐渐增大.在竖直方向上,物体没有加速度,则静摩擦力与重力二力平衡,所以摩擦力保持不变,故ACD错误,B正确.
故选:B.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体间的弹力是产生摩擦力的必要条件,有摩擦力一定有弹力,故A错误;
B、拉力,压力、支持力都是弹力,故B错误;
C、摩擦力作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,少了“相对”二字是不对的,摩擦力并非都是阻力,故C错误,D正确;
故选:D.
有人想水平地夹持一叠书,他用手在这叠书的两端加一压力F=200N,如图所示,如每本书的质量为1kg,手与书之间的动摩擦因数为0.6,书与书之间的动摩擦因数为0.40,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.则此人可能夹持书的最大数目为( )
正确答案
解析
解:先将所有的书(设有n本)当作整体,受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2μ1F≥nmg…①
再考虑除最外侧两本书(n-2本),受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2μ2F≥(n-2)mg…②
由①②,解得:
n≤18;
故最多可以有18本书;
故选:B.
水平地面上斜放着一块木板,木板上放着一个质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为μ,如图所示.当木板与水平面间的夹角为α(较小角)时,木块静止在木板上,则此时木块受到的摩擦力大小为______;当木板与水平面间的夹角为β(较大角)时,木块沿木板下滑,则此时木块受到的摩擦力大小为______.
正确答案
解:当木板与水平面间的夹角为α(较小角)时,木块静止在木板上,
对物体受力分析,并将重力垂直与平行斜面分解,则有:静摩擦力的大小f=mgsinα;
当木板与水平面间的夹角为β(较大角)时,木块沿木板下滑,根据滑动摩擦力公式f′=μN=μmgcosβ;
故答案为:mgsinα,μmgcosβ.
解析
解:当木板与水平面间的夹角为α(较小角)时,木块静止在木板上,
对物体受力分析,并将重力垂直与平行斜面分解,则有:静摩擦力的大小f=mgsinα;
当木板与水平面间的夹角为β(较大角)时,木块沿木板下滑,根据滑动摩擦力公式f′=μN=μmgcosβ;
故答案为:mgsinα,μmgcosβ.
质量为30kg的物体静止放在水平面上,物体和水平面的最大静摩擦力为31N,物体和水平面之间的动摩擦因数为0.1.当水平拉物体的力分别为28N和50N时,物体所受的摩擦力是否相等?若不相等,则各是多大?(g=10m/s2)
正确答案
解:因为物体和水平面的最大静摩擦力为31N,当水平拉物体的力分别为28N,物体不动,所受的摩擦力为静摩擦力,根据平衡有:f1=F=28N.
当水平拉力为50N时,物体运动.根据f=μFN得,f2=0.1×300N=30N.
答:物体所受的摩擦力不等,分别为28N 30N.
解析
解:因为物体和水平面的最大静摩擦力为31N,当水平拉物体的力分别为28N,物体不动,所受的摩擦力为静摩擦力,根据平衡有:f1=F=28N.
当水平拉力为50N时,物体运动.根据f=μFN得,f2=0.1×300N=30N.
答:物体所受的摩擦力不等,分别为28N 30N.
如图所示,匀速转动的水平圆盘上放有质量均为m的小物体A、B,AB间用细线沿半径方向相连.它们到转轴的距离分别为RA=0.2m、RB=0.3m.A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍.g取10m/s2,试求:
(1)当细线上开始出现张力时圆盘的角速度ω0
(2)当A开始滑动时圆盘的角速度ω;
(3)在A即将滑动时,烧断细线,A、B将分别做什么运动?
正确答案
解:(1)当细线上开始出现张力时,表明B与盘间的静摩擦力已达最大,则:μmg=mω02RB ①
解得:
②
圆盘的角速度为3.65rad/s
(2)当A开始滑动时,表明A与盘间的静摩擦力也已达最大,则:
对A:μmg-FT=mϖ2RA ③
对B:FT+μmg=mω2RB ④
由③④两式联解得:此时圆盘的角速度为:
ω=4rad/s ⑤
A开始滑动时圆盘的角速度为4rad/s
(3)烧断细线,A与盘间静摩擦力减小,继续随盘做半径为RA=20cm的圆周运动.而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动.
故A继续做圆周运动,B做离心运动.
解析
解:(1)当细线上开始出现张力时,表明B与盘间的静摩擦力已达最大,则:μmg=mω02RB ①
解得:
②
圆盘的角速度为3.65rad/s
(2)当A开始滑动时,表明A与盘间的静摩擦力也已达最大,则:
对A:μmg-FT=mϖ2RA ③
对B:FT+μmg=mω2RB ④
由③④两式联解得:此时圆盘的角速度为:
ω=4rad/s ⑤
A开始滑动时圆盘的角速度为4rad/s
(3)烧断细线,A与盘间静摩擦力减小,继续随盘做半径为RA=20cm的圆周运动.而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动.
故A继续做圆周运动,B做离心运动.
如图所示,水平桌面上平放一叠计54张扑克牌,每一张的质量相同且均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张牌,并以一定速度向右移动手指,确保手指与第1张牌之间有相对滑动.设最大静摩擦因数与滑动摩擦因数相同,手指与第1张牌之间的摩擦因数为μ1,牌间的摩擦因数均为μ2,第54张牌与桌面间的摩擦因数为μ3,且有μ1>μ2>μ3
(1)试判断第2张牌到第53张牌之间的任一张牌是否可能相对于第2张牌到第54张牌间的其它牌水平向右滑动?
(2)证明你所做的上述判断.
正确答案
解:(1)不可能;
(2)设手指对第1张牌的压力为N,假设第n(n=2、3、4…53)张牌能相对第n+1张牌向右滑动,则第n张牌受到第n-1张牌对它的摩擦力(可能是滑动摩擦力,也可能是静摩擦力)的最大值为fn-1=μ2(N+(n-1)mg)
其方向水平向右
这时第n张牌受到第n+1张牌对它的滑动摩擦力的大小为fn=μ2(N+nmg)
其方向水平向左
比较两式有,fn>fn-1
鉴于在上述假设情况中,第n张牌在水平方向上所受合力向左,推断与假设相悖,所以假设不成立,即第2张牌到第53张牌之间的任1张牌都不可能相对其他牌向右滑动.
答:(1)不可能;
(2)证明如上所示.
解析
解:(1)不可能;
(2)设手指对第1张牌的压力为N,假设第n(n=2、3、4…53)张牌能相对第n+1张牌向右滑动,则第n张牌受到第n-1张牌对它的摩擦力(可能是滑动摩擦力,也可能是静摩擦力)的最大值为fn-1=μ2(N+(n-1)mg)
其方向水平向右
这时第n张牌受到第n+1张牌对它的滑动摩擦力的大小为fn=μ2(N+nmg)
其方向水平向左
比较两式有,fn>fn-1
鉴于在上述假设情况中,第n张牌在水平方向上所受合力向左,推断与假设相悖,所以假设不成立,即第2张牌到第53张牌之间的任1张牌都不可能相对其他牌向右滑动.
答:(1)不可能;
(2)证明如上所示.
如图所示,水平地面上有楔形物体b,b的斜面上有一小物块a,a与b之间、b与地面之间均存在摩擦.已知a正沿斜面匀加速下滑,此时对a施加以下的作用力,a仍沿斜面下滑,b始终保持静止.则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对a受力分析,没有施加外力时,a受重力、支持力、摩擦力,a沿斜面匀加速下滑,将沿斜面向下的加速度分解,则a有水平向右的加速度,所以斜面对a的作用力在水平方向上不为零,方向向右,根据牛顿第三定律可知a对b的作用力的合力在水平方向有向左的分量,由于b处于平衡状态,则地面对斜面b的摩擦力水平向右.故A正确;
B、在a上施加竖直向下的力F1,相当于物体的重力增加,则a、b间的压力与摩擦力均增大,所以地面对斜面的摩擦力增大,故B错误;
C、在a上施加沿斜面向下的力F2,a对b的压力和摩擦力均没发生变化,所以地面对斜面的摩擦力与没有施加外力时一样,故C错误;
D、在a上施一个水平向左的力F3,a对斜面b的压力增大、摩擦力增大,所以地面对斜面的摩擦力增大.故D正确.
故选:AD.
A、B两物体叠放在一起,放在光滑的水平面上,从静止开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图所示,A、B始终相对静止,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、以整体为研究对象,根据牛顿第二定律分析得知,t时刻整体的合力为零,加速度为零,再以A为研究对象,分析可知,A受到的静摩擦力为零.故A错误,
B、整体在0-t时间内,做加速运动,在t-2t时间内,向原方向做减速运动,则t时刻,A、B速度最大.根据对称性可知,2t时刻速度为零,故B错误.
C、由上分析可知,在0-2t时间内,整体做单向直线运动,位移逐渐增大,则2t时刻,A、B位移最大.故C错误.
D、在0-t时间内,摩擦力对A做正功,在t-2t时间内,摩擦力对A做负功,两段时间内位移大小相等,功的数值相等,所以摩擦力对A所做的总功为零.故D正确.
故选D
如图所示,物块A、B叠放在水平桌面上,装砂的小桶C通过细线牵引B使A、B一起在水平桌面上向右加速运动,设A、B间的摩擦力为f1,B与桌面间的摩擦力为f2,若增大C桶内砂的质量,而A、B仍一起向右运动,则摩擦力f1和f2的变化情况是( )
正确答案
解析
解:由题意知,对A:f1是静摩擦力,f1=mAa,
对AB整体:F拉-f2=(mA+mB)a.
f2是滑动摩擦力,f2=μ(mA+mB)g.
若增加C桶内沙的质量,系统加速度变大,故f1变大,f2不变,选项D正确.
故选:D
如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物体B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若v1=v2,则A、B相对静止,无滑动摩擦力,故A正确;
B、若v1>v2,则A相对B向右运动,故B对A施加向左的滑动摩擦力,即B受到了A所施加向右的滑动摩擦力,故B正确、D错误;
C、若v1<v2,则A相对B向左运动,故B对A施加向右的滑动摩擦力,即B受到了A所施加向左的滑动摩擦力,故C正确.
故选:ABC
关于滑动摩擦力,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反,它可以是阻力、可以是动力,总是阻碍物体间的相对运动,故A正确;
B、滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反,当为动力时,与运动方相同,故B错误;
C、相互压紧的粗糙物体间发生相对运动或相对运动趋势时,有摩擦力的作用,因此有滑动摩擦力作用的两物体间一定有弹力,故C错误;
D、滑动摩擦力总是与物体的压力成正比,不一定是重力,故D错误;
故选:A.
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