- 相互作用
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5kg的物块,沿斜面下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为0.4,斜面倾角为37°.求物块所受的滑动摩擦力?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
解析
解:物块受重力、斜面的支持力和滑动摩擦力,
则有:N=mgcosθ=5×10×0.8N=40N
又f=μN=0.4×40N=16N
答:物体受滑动摩擦力16N
如图所示,正方形木块的质量为m,静止在倾角为θ=30°的粗糙斜面上,斜面的AD边与木块的BC边平行,现用一个与AD边平行的力F=
作用在木块上,木块恰好在斜面上做匀速直线运动,则木块与斜面间的动摩擦因数为多大?
正确答案
解析
解:将物体的重力分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向的分力,在垂直于斜面的方向上,物体受到的支持力与重力垂直斜面的分力平衡.则支持力为:
FN=mgcosθ=mg.
在斜面内,物体所受的推力F、摩擦力Ff与重力的平行斜面的分力mgsinθ平衡,如图所示.
由物体的平衡条件得:滑动摩擦力:Ff==
mg
所以物体与斜面间的动摩擦因数为μ==
答:木块与斜面间的动摩擦因数为.
如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、M处受到的支持力的方向与地面垂直向上,即竖直向上,故A正确;
B、N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上,不是竖直向上,故B错误;
C、原木相对于地有向左运动的趋势,则在M处受到的摩擦力沿地面向右,故C错误;
D、因原木P有沿原木向下的运动趋势,所以N处受到的摩擦力沿MN方向,故D正确.
故选:AD.
A、B为两个质量相同的物体,在水平力F的作用下在水平面上以速度v匀速运动,如图所示.若撤去力F后,两个物体仍能一起继续运动,则A、B两物体停止之前,B与地面之间的摩擦力大小为______,A、B之间的作用力的大小是______.
正确答案
F
解析
解:由题意可知,在水平拉力作用下,做匀速直线运动,由平衡条件,则有拉力等于滑动摩擦力,
当撤去拉力后,A、B仍一起运动,B受到地面的滑动摩擦力,大小为f=F;
将A与B当作整体,由牛顿第二定律,则有:2ma=f=F;
而对于A,则有:ma=F′;
解得:F′=;
故答案为:F,.
要使重为400N的桌子从原地水平移动,至少要用200N的水平推力,桌子从原地移动后,为了使它继续做匀速运动,只要160N的水平推力就够了,问:
(1)动摩擦因数μ为多大?
(2)如果在静止的桌子上放上200N的重物时,用220N的水平向右推力推桌子,求此时的摩擦力f为多大?
正确答案
解析
解:(1)至少要用200N的水平推力才能使桌子水平移动,
所以fm=200N
160N的水平推力使桌子匀速运动,所以f=160N
由 f=μFN 得:μ==
=0.4
(2)再国200N物体时,压力为600N时,则最大静摩擦力将变为:600×=300N;
因为2200N<300N,所以没有推动,此时是静摩擦力,
所以f=220N
方向:水平向左
答:(1)最大静摩擦力fm为200N,动摩擦因数μ为0.4;
(2)如果在静止时,用180N的水平向右推力推桌子,求此时的摩擦力f为220N,水平向左.
如图所示,在动摩擦因数µ=0.10的水平面上向右运动的物体,质量为10kg,它受到水平向左的拉力F=20N作用,该物体受到的滑动摩擦力为(重力加速度为g=9.8m/s2)( )
正确答案
解析
解:滑动摩擦力大小:f=μFN=0.1×10×9.8N=9.8N,
方向与相对运动方向相反,所以为水平向左.
故选:D.
质量2kg的木箱静止在水平地面上,在水平恒力F的作用下开始运动,4s末速度达到4m/s,此时将F撤去,又经过6s物体停止运动,求:滑动摩擦系数μ和力F的大小.(g=10m/s2)
正确答案
解析
解:撤去F前,物体做匀加速直线运动,由v=v0+a1t得:
a1==
=1m/s2;
撤去F后,物体做匀减速直线运动,由v2=2a2x得:
a2==
=
m/s2
由牛顿第二定律得:f=ma2=2×=
N
根据:=
加速过程中,根据牛顿第二定律得:
F-f=ma1
解得:F=f+ma1=+2×
=
N;
答:滑动摩擦系数和力F的大小
N.
有一个木箱重800N,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0.2,求下列情况下木箱所受的摩擦力,
(1)推力F=150N;
(2)木箱向左作匀速直线运动;
(3)推力F=200N.
正确答案
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=0.2×800N=160N
(3)当推力F=200N时,等于最大静摩擦力,木箱刚好不动,摩擦力等于200N,方向向右.
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160N;
(3)推力F=200N时所受摩擦力的大小为200N,方向向右.
如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、斜劈和物块都平衡,受力的大小和方向情况与两物体间相对静止且摩擦力达到最大静摩擦力的情况相同,故可以对斜劈和物块整体受力分析
受重力和支持力,二力平衡,无摩擦力,故A正确,BC错误;
D、突然给物块施加一水平向右的外力F,物块对斜面的压力增大,摩擦力增大,它们成比例增大,斜面相对地面仍没有运动趋势,不受摩擦力,故D错误;
故选:A.
如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F拉A,使A、B一起匀速直线运动,则下面的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B以整体为研究对象,分析受力可知,整体水平方向受到拉力F和地对A的静摩擦力fA,由平衡条件得到,fA=F.故A正确,B错误.
C、D以B为研究对象,分析受力可知,B相对于A没有运动趋势,B不受静摩擦力,即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零.故C错误,D正确.
故选:AD
一重力为G的木块恰好能沿倾角为θ(θ<45°)的斜面匀速下滑,则木块与斜面间的动摩擦因数为______.当斜面倾角增到θ′(θ′>θ)时,木块与斜面间的摩擦力为______.
正确答案
tanθ
Gtanθ•cosθ′
解析
解:对物体进行受力情况分析:重力mg、支持力N和滑动摩擦力f.由平衡条件得知,N和f的合力与重力mg大小相等、方向相反,如图,则有
N=mgcosθ,f=mgsinθ
故动摩擦因数为:μ==tanθ
当斜面倾角增到θ′(θ′>θ)时,木块处于运动状态,受到滑动摩擦力作用,
根据滑动摩擦力大小为f′=μGcosθ′=Gtanθcosθ′
故答案为:tanθ,Gtanθ•cosθ′.
一台起重机的钢丝绳可承受14000kg的拉力,现用它吊重100kg的货物.若使货物以1米每二次方秒的加速度上升,钢丝绳是否会断裂?
正确答案
解析
解:根据牛顿第二定律得:
F-mg=ma
解得:F=1000+100=1100<14000N,故不会断裂
答:钢丝绳不会断裂.
如图所示,将一质量为m的物体放在斜面上,并沿斜面向上施加一个拉力T,为了使物体能在斜面上保持静止,所加拉力T的最小值为T1,最大值为T2,则物体受到的最大静摩擦力的大小为______.
正确答案
解析
解:设最大静摩擦力为fm,当拉力最小时,摩擦力方向沿斜面向上,有:T1+fm=mgsinθ
当拉力最大时,摩擦力方向沿斜面向下,有:T2=fm+mgsinθ
联立以上两式解得:fm=
故答案为:
如图所示,B的右端有粗糙的水平传送带,今有物体P,由A端释放滑至B时以水平速度v0滑上水平传送带.当传送带静止时,物体刚滑上传送带时受到的滑动摩擦力大小为f,方向水平向左;当传送带处于下列各种情况时,讨论物体刚冲上传送带时所受摩擦力的大小及方向.
(1)若传送带水平向左运动时,物体刚滑上传送带物体受摩擦力大小______f(填“大于”、“小于”或“等于”),方向______;
(2)若传送带以v0速率向右运动会时,物体刚滑上传送带所受摩擦力为______;
(3)若传送带以大于v0速度向右运动时,物体刚滑上传送带所受摩擦力大小______f,其方向______.
正确答案
等于
水平向左
零
等于
水平向右
解析
解:(1)若传送带水平向左运动时,物体刚滑上传送带时相对于传送带向右运动,物体受到滑动摩擦力作用,物体受摩擦力大小等于f,方向与相对运动方向相反,方向水平向左;
(2)若传送带以v0速率向右运动会时,物体刚滑上传送带时与传送带相对静止,不受摩擦力作用,所受摩擦力为零;
(3)若传送带以大于v0速度向右运动时,物体刚滑上传送带时相对传送带向左滑动,所受摩擦力大小等于f,其方向与相对运动方向相反,水平向右.
故答案为:(1)等于;水平向左;(2)零;(3)等于;水平向右.
如图所示,用力F将重为10N的物体压在竖直墙上,F方向垂直于墙,物体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.2.若F=60N,则物体受到的摩擦力大小为______,方向______;若F减小到30N,则物体受到的摩擦力大小为______,若F减小到零,物体贴着墙壁下滑时,物体受到的摩擦力大小是______.(假设最大静摩擦力=滑动摩擦力)
正确答案
解析
解:若物体运动受滑动摩擦力则f=μF=0.2×60=12N
物体的重力10N<12N,故物体处于静止状态,受静摩擦力,根据平衡条件:f=G=10N,方向竖直向上;
若F减小到30N,则f=μF=0.2×30=6N;
小于重力,则物体开始滑动,
物体受到的摩擦力大小为6N;
若F减小到0,根据f=μF=0.
故答案为:10N,竖直向上,6N,0.
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