- 相互作用
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一质量为m的物体在水平拉力F的作用下沿水平面匀速滑动,物体和水平面间的动摩擦因数为______.如果拉力改为2F.方向仍水平,动摩擦因数为______.
正确答案
解析
解:物体做匀速运动,根据二力平衡可知,摩擦力f=F;
根据滑动摩擦力f=μFN=μmg可知,
μ=;
动摩擦因数与拉力无关,故改变拉力后,动摩擦因数仍为:μ=
故答案为:;
如图所示,三个叠放在一起的物体A、B、C用水平方向轻绳通过光滑定滑轮连接,已知它们的质量mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,A与B、B与C、C与地的动摩擦因数分别为μ1=0.8、μ2=0.2、μ3=0.1,现对C施加水平力F将其拉动,所需F的最小值为多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
正确答案
解析
解:A、B间的最大静摩擦力为FfABm=μ1mAg=8N,
B、C间的最大静摩擦力为FfBCm=μ2(mAg+mBg)=6N,
由于FfBCm<FfABm,可知B、C会先于A、B发生相对滑动.
对A、B整体,FT=FfBCm,
对C,竖直方向 FNC=(mA+mB+mC)g
水平方向F=μ3FNC+FT+FfBCm
解得FT=18N
答:现对C施加水平力F将其拉动,所需F的最小值为18N.
如图,一个质量为M、倾角为θ的楔状斜面体A,放在粗糙的水平面上,斜面上有一个质量为m的物体B,A、B间的动摩擦因数为μ,B沿斜面下滑时,A保持静止不动,求地面对A的摩擦力多大?
正确答案
解析
解:对B进行受力分析可知,
B受到的支持力N=mgcosθ,
B受到的向上的滑动摩擦力f=μmgcosθ,
根据牛顿第二定律可知,A受到B对A的压力为N′=mgcosθ,
A受到向下的摩擦力f′=μmgcosθ
A还受到重力,地面的支持力以及水平地面的摩擦力,A处于静止状态,受力平衡,
水平方向有:f地=N′sinθ-f′cosθ=mgcosθ(sinθ-μcosθ)
答:地面对A的摩擦力为mgcosθ(sinθ-μcosθ).
自行车是很普及的代步工具,不论它的品牌如何,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识,下列对其认识正确的是( )
正确答案
解析
解:A、自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,从而增大最大静摩擦力,故A正确;
B、车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,从而来减小滑动摩擦力,故B正确;
C、车轴处一般有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力,故C错误;
D、刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大滑动摩擦力,故D正确;
故选:ABD.
同学们初中毕业时把初中三年所用的书放在一个箱子内,然后用绳子拉着它离开教室.如图所示,已知箱子和里面的书的总质量为30kg,一同学用100N的斜向上与水平方向成37°的力拉着箱子在水平面上作匀速运动.试分析:
(1)作出箱子的受力示意图?
(2)箱子所受的摩擦力多大?
(3)地面与箱子间的动摩擦因数为多大?
正确答案
解析
解:物体匀速运动时受力平衡,受力如图,则有:
F1cos37°=f1
N1=mg-F1sin37°
而f1=μN1
解得:f1=100×0.8=80N
μ=0.33
答:(1)如图;(2)箱子所受的摩擦力80N (3)物体与水平地面的动摩擦因数是0.33
如图所示,弹簧测力计与水平桌面平行,拉力从零逐渐增大,当拉力为16N时,木块不动;当拉力为35N时,木块恰好开始运动;当拉力为30N时,木块匀速运动.则木块受到的最大静摩擦力和滑动摩擦力分别是( )
正确答案
解析
解:物体刚好运动时的拉力为最大静摩擦力;故最大静摩擦力为35N;
当拉力为30N时,木块匀速运动,根据二力平衡可知,滑动摩擦力为30N;
故选:C.
如图所示,质量为m,截面为直角三角形物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,墙对物块的摩擦力大小为( )
正确答案
解析
解:对木块受力分析,受推力F、重力G、支持力N和向上的静摩擦力f,如图
由于物体保持静止,根据共点力平衡条件,有
x方向 N-Fcosα=0
y方向 f-G-Fsinα=0
由以上两式,解得
f=mg+Fsinα
故选:C
如图所示,木块与水平面间的动摩擦因数为0.1,木块的质量为2kg,在木块向右运动的过程中,还要受到一个水平向左大小为10N的推力作用,则木块受到的滑动摩擦力的大小是多少,方向如何?
正确答案
解析
解:f=μFN=0.1×20N=2N,方向与相对运动方向相反,所以为水平向左.
答:则木块受到的滑动摩擦力的大小是2N,方向水平向左.
如图所示,一倾角为θ=30°的斜面固定水平面上,一质量为m=1kg的木块放在该斜面上,木块与斜面间的动摩擦因数u=0.4,(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)问:
(1)在不给木块施加其它外力的情况下,木块受到的摩擦力为多大?
(2)要使物块能静止在斜面上,现给木块施加一平行斜面的力F,则F应满足什么条件?
正确答案
解析
解:(1)对物体受力分析,根据平行斜面方向重力的分力大小:
G′=mgsin30°=10×0.5=5N;
根据滑动摩擦力的公式有:f=μN=μmgcos30°=0.4×10×=2
N;
则最大静摩擦力即为2N;
重力的分力大于最大静摩擦力,因此物体受到滑动摩擦力,即大小为2N;
(2)要使物块能静止在斜面上,现给木块施加一平行斜面的力F,使其有沿着斜面向下运动趋势或向上运动趋势;
若物体有向上运动趋势,则有:F1=Gsin30°+f,解得:F1=5+2N;
若物体有向下运动趋势,则有:F2+f=Gsin30°,解得:F2=5-2N;
答:(1)在不给木块施加其它外力的情况下,木块受到的摩擦力为2N;
(2)要使物块能静止在斜面上,现给木块施加一平行斜面的力F,则F应满足5-2N≤F≤5+2
N.
如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,今分别对A、B施加F1=3N、F2=2N的力,物体系仍保持静止,则A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力的大小分别为( )
正确答案
解析
解:整体在水平方向上受力平衡,由于F1>F2,知整体在水平方向上受两个拉力以及地面对B的摩擦力,有:F2+f2=F1,所以地面对B的摩擦力f2=1N,方向向左.
对A分析,A在水平方向上拉力F1和B对A的静摩擦力,两个力平衡,所以f1=F1=3N,方向向左.
故选:A.
如图所示,重力为G=50N的物体静止放在斜面上,斜面的倾角为θ=37°,斜面对物体的静摩擦力为______物体对斜面的压力为______.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
30N
40N
解析
解:物体受重力、支持力及摩擦力而处于静止状态,则将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解,则有:
在沿斜面方向上,f=mgsinθ=50×0.6=30N;
在垂直斜面方向上有:FN=mgcosθ=50×0.8=40N;
由牛顿第三定律可知,物体对斜面的压力为40N
故答案为:30N;40N.
如图所示,在水平桌面上放一块重为GA=20N的木块,木块与 桌面间的动摩擦因数μA=0.4,则使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为______;如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数μB=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为______;此时木块B受到木块A的摩擦力为______.如果此时水平拉力F为6N,桌面给A的摩擦力为______.
正确答案
8N
12N
0
6N
解析
解:未放上木块B时,FN=G1,桌面对A的摩擦力为:
Ff1=μ1FN=μ1G1=0.4×20N=8N
因此拉力 F=Ff1=8N
加上木块B后,F′N=G1+G2,桌面对A的摩擦力为:
F′f1=μ1F′N=μ1(G1+G2)=0.4×(20+10)N=12N
因此拉力 F′=F′f1=12N
由于A、B两木块间无相对运动,所以A、B两木块间不产生摩擦力,即B受到的摩擦力Ff2=0.
当此时水平拉力F为6N<12N,则木块受到的是静摩擦力,因此桌面给A的摩擦力为6N;
故答案为:8N,12N,0,6N.
如图所示,物块A和B叠放在水平地面上.用水平力F=7N向右拉物块A,结果A和B都没有动.那么,物块B给A的摩擦力大小为______N,方向______.地面给B的摩擦力大小为______N,方向______.
正确答案
7
向左
7
向左
解析
解:以A为研究对象,A水平方向受拉力F和B对A的静摩擦力,根据平衡条件得知,物块B给A的摩擦力大小为7N,方向向左;
再以AB整体为研究对象,整体水平方向受到地面对B的静摩擦力和水平力F,根据平衡条件得知,地面对B的静摩擦力大小等于7N,方向与F相反,即水平向左.
故答案为:7,向左;7,向左.
如图所示,质量为5kg的物体,置于倾角为30°的粗糙斜面体上,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2.平行于斜面的作用力F推物体,若分别用F1=20N;F2=25N,F3=30N,则斜面对物体的摩擦力大小分别为______,______,______.(g=10m/s2)
正确答案
5N
0
5N
解析
解:物体与斜面间的最大静摩擦力为:fm=μmgcosθ=5N,
当F1=20N时,物体有下滑的趋势,受的静摩擦力为:f=mgsinθ-F1=5N;
当F2=25N=mgsinθ时,物体受摩擦力为零,
当F3=30N时,物体有向上运动的趋势,受静摩擦力为:f′=F3-mgsinθ=5N.
故答案为:5N,0,5N
重为20N的砖平放在水平地面上,砖与地面间的最大静摩擦力为7N,动摩擦因数为0.3.现用5N、10N和15N的水平力分别去推砖,砖受到的摩擦力分别为多大?
正确答案
解析
解:当推力为5N时,物体受到的推力小于最大静摩擦力,物体仍静止,故物体受到的摩擦力为静摩擦力,故摩擦力为5N;
当于10N和15N的力推砖时,物体被推动,摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=μG=6N;
答:当用5N时的力去推时,摩擦力大小为5N;
当用10N和15N时摩擦力均为6N.
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