- 相互作用
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滑动摩擦力大小的计算公式是______.
正确答案
f=μN
解析
解:滑动摩擦力与正压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比,即f=μN.其中μ叫做动摩擦因数,它是由接触面的材料和粗糙程度决定的.
故答案为:f=μN
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.
如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体,已知mA=6kg、mB=2kg,A、B间动摩擦因数μ=0.2,在物体A上系一细线,细线所能承受的最大拉力是20N,现水平向右拉细线,g取10m/s2,则( )
正确答案
解析
解:当A、B发生相对运动时的加速度为:
a==
m/s2=6m/s2.
则发生相对运动时最大拉力为:
F=(mA+mB)a=8×6N=48N.
A、当拉力F<12N时,A相对于B静止,而对于地面来说是运动的,故A错误;
B、知在绳子承受的最大拉力范围内,A、B始终保持静止.
当F=16N时,整体的加速度为:
a′==
m/s2=2m/s2.
则B对A的摩擦力为:
f=mBa′=2×2N=4N.故C正确,B、D错误.
故选:C.
一个物体重力80N,放在水平地上,用一个轻质弹簧水平拉该物体,当它开始运动时,弹簧伸长为6cm,当弹簧水平拉着该物体匀速前进时,弹簧的伸长是4cm,已知弹簧的劲度系数k=400N/m,求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多大?
(2)物体所受的滑动摩擦力为多大?
(3)物体与地板间的动摩擦因数多大?
正确答案
解析
解:(1)刚开始运动时的摩擦力即为最大静摩擦力,有:
Fm=kx1=400×0.06=24N;
(2、3)物体匀速前进时,摩擦力为滑动摩擦力为:F=kx2=400×0.04=16N;
物体的重力G=80N; G=FN.
动摩擦因数为:µ==
=0.2;
解:(1)最大静摩擦力为24N;
(2)物体所受的滑动摩擦力为16N;
(3)动摩擦力因数为0.2.
物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁,a始终处于静止状态.如图所示,当F逐渐增大时则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对a进行分析,由于墙壁光滑,故a只受到b对a的摩擦力;故A错误;
B、最大静摩擦力与正压力有关,故压力越大,最大静摩擦力越大;故B正确;
C、a受重力、b对a的压力、墙壁的弹力、b对a的静摩擦力处于平衡,竖直方向b对a的摩擦力等于a的重力,方向竖直向上,F增大,摩擦力大小不变,始终等于a的重力.故C正确;
D、a有向下运动的趋势,故b相对于a有向上动趋势;故D错误;
故选:BC
如图所示,物体A的质量为M,物体B的质量为m,A与B、A与地面的动摩擦因数都是μ,物体B用细绳系住.用水平力F将物体A匀速向右拉出的过程中,
(1)画出A物体的受力图;
(2)求当水平力F多大时,才能将A匀速拉出?
正确答案
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=μmg;
则绳子的拉力F=μmg;
(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)=2μmg
则地面给物体A的摩擦力为F=F1+F2=3μmg
因此若拉动A,则拉力至少为3μmg
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.
一物体置于水平粗糙地面上,施以水平向右大小为40N的力,物体没有推动,则物体受到的摩擦力大小为______N,方向______.
正确答案
40
水平向左
解析
解:物体受到的静摩擦力一定与推力大小相等,方向相反;故摩擦力大小为40N,方向水平向左;
故答案为:40;水平向左.
如图所示,A、B两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点,另一端与A相连接,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:物块A可能受到的弹簧弹力为零,受重力、支持力,二力处于平衡.也可能受重力、支持力、弹簧弹力和静摩擦力处于平衡.
A、若弹簧的弹力为0,物体A受到重力和支持力的作用,不受摩擦力.此时选取A与B组成的系统为研究的对象,系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用,所以地面对B也无摩擦力.故A正确;
B、若物块A受重力、支持力、弹簧弹力和静摩擦力处于平衡,选取A与B组成的系统为研究的对象,系统受到重力和地面的支持力和弹簧的拉力,由于弹簧的拉力在水平方向有向左的分力,系统有向左运动的趋势,所以地面对B向右的摩擦力.故B错误;
C、由以上的分析可知,弹簧可能对A有拉力,也可能没有拉力.当弹簧对A没有拉力时,P向下运动的过程中,不会对A与B组成的系统产生影响.故CD错误.
故选:A.
如图所示,自动扶梯的倾角为θ,质量为m的人站在扶梯上.
(1)若扶梯匀速运动,求人对梯的压力大小和人受摩擦力大小.
(2)若扶梯正以加速度a向上启动,求人对梯压力大小和人受摩擦力大小.
正确答案
解析
解:
(1)对人受力分析,重力与支持力平衡,没有摩擦力;
则有:N′=N=mg,f=0,
(2)将加速度沿水平方向和竖直方向分解,
a1=acosθ
a2=asinθ
根据牛顿第二定律得
f1=ma1
N1-mg=ma2
N1′=N1=mg(1+sinθ)
f1=ma•cosθ
答:(1)若扶梯匀速运动,人对梯的压力大小mg和人受摩擦力大小为0.
(2)若扶梯正以加速度a向上启动,人对梯压力大小mg(1+sinθ),人受摩擦力大小ma•cosθ.
如图所示,用水平力推静止在水平地面上的木箱,没有推动.这时木箱受到的( )
正确答案
解析
解:因为用水平力推静止在水平地面上的大木箱,没有推动,
所以大木箱,处于静止状态,在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,
所以摩擦力等于推力,并且方向相反.
故选:A.
如图所示,重力为100N的物体在水平面上向右运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2,与此同时,物体受到一个水平向左的F=20N的力的作用,则此物体所受摩擦力的大小为______,方向______.
正确答案
20N
水平向左
解析
解:在水平地面上向右运动,竖直方向受重力、支持力,水平方向受水平向左的拉力、水平向左的摩擦力.
摩擦力f=μN=0.2×100=20N,方向与运动方向相反;故水平向左;
故答案为:20N,水平向左.
如图所示,物体A和B的重量分别是10N和20N,各接触面的动摩擦因数都是0.20,现有F1=3N和F2=3N的两水平力同时分别作用在物体A和B上,则物体A和B之间的动摩擦力F
=______N,物体B和地面之间的摩擦力F
=______N.
正确答案
2
1
解析
解:根据最大静摩擦力f=μFN知,A、B的最大静摩擦力为2N,故A、B相对滑动.
对物体A分析,物体A在水平向右的力F1=3N的作用下向右滑动,在水平方向受到物体B对A的滑动摩擦力Ff1=μFN=0.20×10N=2N,方向水平向左.
对物体B分析,物体B与地面的最大静摩擦力为6N,故物体B相对地面是静止的
根据力的作用是相互的,所以物体A会给物体B一个水平向右的摩擦力,大小也是2N
故地面对物体B的摩擦力,方向水平向右.
故答案为:2; 1;
如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则( )
正确答案
解析
解:AB之间的最大静摩擦力为:fmax=μmAg=2μmg,B与地面间的最大静摩擦力为:f′max=μ(mA+mB)g=3μmg,
A、当 F<2 μmg 时,F<fmax,Ab之间不会发生相对滑动,B与地面间也不会发生相对滑动,所以A、B 都相对地面静止,选项A正确.
B、当 F=μmg 时,F>fmax,AB间会发生相对滑动,由牛顿第二定律有:a=
=
=
,选项B错误.
C、当 F>3μmg 时,F>fmax,AB间会发生相对滑动,A相对B发生滑动,选项C正确.
D、A对B的最大摩擦力为2μmg,B受到的地面的最大静摩擦力为3μmg,无论F为何值,B都不会发生相对滑动.当然加速度更不会超过μg,选项D正确.
故选:ACD
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、两个物体之间的压力越大,根据公式f=μN,可知,当动摩擦因数不变时,滑动摩擦力越大,则静摩擦力与压力无关,故A错误;
B、静摩擦力对物体的相对运动趋势,总是起阻碍作用,故B错误;
C、两个分力夹角小于180°时,根据力的合成法则,则有合力大小随夹角减小而增大,故C正确;
D、合力和分力在作用效果上相等,不是同时作用在物体上的力,故D错误;
故选:C.
下列关于摩擦力的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、受到静摩擦力作用的物体可能是运动的,比如传送带上向上运动的物体;故A错误;
B、滑动摩擦力可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动的方向相同;故B错误C正确;
D、滑动摩擦力的大小一定与接触面之间的压力成正比,静摩擦力的大小与外力有关;故D错误;
故选C
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