- 相互作用
- 共34453题
质量为m的物体沿着半径为R的半球形金属内壁下滑至最低点时的速度为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为u,那么物体在最低点时,受到的摩擦力F=______.
正确答案
μm(g+)
解析
解:在最低点,根据牛顿第二定律,得:
N-mg=m,
得:N=mg+m
所以滑动摩擦力为:f=μN=μm(g+).
故答案为:μm(g+).
如图所示,物体A叠放在物体B上,物体A的质量为1kg,物体B的质量为2kg.A用轻绳系在墙壁上,轻绳与水平方向成53°角.A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.5.若用力F把B匀速向右拉(A未掉下),g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)轻绳上的拉力大小
(2)A物体所受的摩擦力大小
(3)力F的大小.
正确答案
解析
解:(1)(2)对A、B受力分析如图所示
取A为研究对象,竖直方向有:FN1+FTcos37°=mAg
水平方向:Ff1=FTsin37°
其中:Ff1=μFN1
由以上各式联立并代入数据解得:FT=5N,Ff1=3N
(3)对B由平衡方程:水平方向:F=Ff1′+Ff2
竖直方向:FN=mBg+FN1′
其中:Ff2=μFN2
解得:F=Ff1-μFN2=2Ff1-μmBg=6-0.5×2×20N=16N
答:(1)轻绳上的拉力大小5N;
(2)A物体所受的摩擦力大小3N;
(3)力F的大小16N.
如图所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有水平向里的匀强磁场.现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动,则在加速运动阶段( )
正确答案
解析
解:A、C、以甲乙整体为研究对象,分析受力如图,则有N=F洛+(m甲+m乙)g,当甲乙一起加速运动时,洛伦兹力F洛增大,滑动摩擦力f增大.故AC错误.
B、D、乙与地面之间的摩擦力f增大,F一定,根据牛顿第二定律得,加速度a减小,对甲研究得到,乙对甲的摩擦力f甲=m甲a,则得到f甲减小,甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小.故B正确,D错误.
故选:B
如图所示,重250N的物体放在水平地面上,已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为150N,动摩擦因数是0.5,物体的一端与一根劲度系数为4×103N/m的轻质弹簧相连,问.
(1)将弹簧拉长2cm时,物体受到地面的摩擦力多大?
(2)将弹簧拉长4cm时,物体受到地面的摩擦力多大?
正确答案
解析
解:(1)弹簧的弹力:F1=kx1=4000×0.02N=80N
F1<fmax,物体没有动,此时摩擦力:f1=F1=80N
(2)弹簧的弹力:F2=kx2=4000×0.04N=160N
F2>fmax,物体滑动,此时摩擦力:f2=μG=0.5×250N=125N
答:(1)将弹簧拉长2cm时,物体受到地面的摩擦力80N;
(2)将弹簧拉长4cm时,物体受到地面的摩擦力125N.
有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.有压力若没有相对运动,则不会产生滑动摩擦力;故A错误;
B.两物体之间有滑动摩擦力时,两物体一定接触,且相互挤压,即存在弹力作用;故B正确;
C.接触面为曲面时,摩擦力垂直于切面,而压力沿切面,故二者仍然相互垂直;故C错误;
D、滑动摩擦力存在于两个相对运动的物体之间,故静止的物体可以受滑动摩擦力,如静止的桌面受到桌面上滑动物体的摩擦力;故D错误;
故选:B.
滑动摩擦力的大小跟______和______有关.在皮带传动中,要把皮带张紧,这是利用______的办法来______摩擦;缝衣针表面要做得很光滑是利用______的办法来______摩擦.
正确答案
压力
接触面粗糙程度
压力增大
增大最大静
使接触面更光滑
减小
解析
解:根据滑动摩擦力公式f=μN,则有滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,
在皮带传动中,要把皮带张紧,这利用增大压力的办法来增大最大静摩擦力;
缝衣针表面要做得很光滑是利用使接触面更光滑的办法来减小滑动摩擦力,
故答案为:压力;接触面粗糙程度;压力增大;增大最大静;使接触面更光滑;减小.
重为500N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数是0.2,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:
(1)若用70N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力多大?
(2)如果用120N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力多大?
(3)推动木箱后,若水平推力减小为70N,木箱受到的摩擦力多大?(在木箱停下之前)
正确答案
解析
解:滑动摩擦力=最大静摩擦力Fmax=μmg=0.2×500=100N;
(1)当用70N的水平力推木箱时,木箱不动,此时受的摩擦力是静摩擦力,大小与水平力推力相等,静摩擦f1=F1=70N;
(2)用120N的水平力推木箱时,120N大于100N了,物体要运动,此时受的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小为F=μN=0.2×500=100N;
(3)若水平推力减小为70N,物体还继续滑动,摩擦力还是滑动摩擦力,所以f=100N.
答:(1)用70N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力是70N,
(2)用120N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力是100N.
(3)推动木箱后,若水平推力减小为70N,木箱受到的摩擦力100N.
关于摩擦力的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若物体间受到的是静摩擦力,则摩擦力大小与压力无关;故A错误;
B、静止的物体可以受滑动摩擦力,只要有相对运动即可;故B错误;
C、摩擦力可以充当动力,也可以充当阻力;故C错误;
D、运动的物体可能受静摩擦力;如静止在加速运动的汽车内的物体受到的即可静摩擦力;故D正确;
故选:D.
如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ.F是垂直于斜面BC的推力,物块沿墙面匀速下滑,则摩擦力的大小为( )
正确答案
解析
解:对物体受力分析可知,物体受重力、推力F、墙对物体的弹力及摩擦力的作用下做匀速直线运动,故物体受力平衡;将F向水平向分解,如图所示:
则可知竖直方向上合力为零,即摩擦力f=mg+Fsinα; 故A正确;
而物体滑动,故为滑动摩擦力,故摩擦力也可以等于μFcosα,故D正确;
故选:AD.
如图所示,一根轻绳跨过光滑的定滑轮连接人和板,人站在板上以100N的拉力拉绳,人和板一起向右匀速运动,已知人的质量为60kg,板的质量为40kg,(g取10N/kg).求:
(1)地面与板之间的动摩擦因数;
(2)人受到板的摩擦力.
正确答案
解析
解:(1)以人和板组成的整体为研究对象,则整体所受绳的拉力为:
F=200 N.
因整体向右匀速运动,所以地面对板的摩擦力为f1=200 N,方向向左,
由f1=μN得:μ==
=
=0.2
(2)以人为研究对象,水平方向人受绳的拉力F2和摩擦力f2,由于人向右匀速运动,所以有:f2=F2=100 N.板对人的摩擦力方向水平向左.
答:(1)地面与板之间的动摩擦因数为0.2.
(2)人受到板的摩擦力为100N,方向水平向左
用一根长20cm、劲度系数k=20N/cm的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为20kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到24cm时木块开始运动,当弹簧的长度为23cm时,木块在桌面上做匀速运动.求:
(1)木块受到的最大静摩擦力是多大?静摩擦力的变化范围怎样?
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少?
(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于23cm时,滑动摩擦力如何变化?(g=10N/kg)
正确答案
解析
解:(1)木块在刚滑动之前,受到静摩擦力已达到最大值,其最大值为:
Fmax=F=k(x1-x0)=20×(24-20)N=80N
其变化范围是0~Fmax,即0~80N.
(2)当木块做匀速运动时,木块受到的滑动摩擦力F滑与弹簧的拉力大小相等、方向相反.
F滑=F′=k(x2-x0)=20×(23-20)N=60N,
因为F滑=μFN=μG
所以动摩擦因数为:μ==
=0.3
(3)因为滑动摩擦力F滑=μFN,F滑是由FN决定的,μ和FN不变,所以F滑不变,可见在木块滑动后,弹簧的长度小于或大于21.7cm时,只是拉力变化,滑动摩擦力的大小与木块的运动状态无关.
答:(1)木块受到的最大静摩擦力是80N;静摩擦力的变化范围 0<Ff≤80N;
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是0.3;
(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于23cm时,滑动摩擦力60N,不变.
如图所示,重为200N的A木块放在水平桌面上静止不动,桌面与木块之间的动摩擦因数μ=0.1.现将重为15N的B物体通过轻质细绳,跨过定滑轮与A木块连结在一起,则水平桌面与A之间的摩擦力大小为______N.当B物体的重量变为30N,则水平桌面与A之间的摩擦力大小变为______N.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
正确答案
解析
解:重为200N的A木块放在水平桌面上静止不动,桌面与木块之间的动摩擦因数μ=0.1.则滑动摩擦力大小f=μN=0.1×200=20N,
由于重为15N的B物体,小于滑动摩擦力,因此水平桌面与A之间是静摩擦力,则大小为15N;
当B物体的重量变为30N,大于滑动摩擦力,因此水平桌面与A之间是滑动摩擦力,其大小为20N,
故答案为:15,20.
如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( )
正确答案
解析
解:A、B、设a、b的重力分别为Ga、Gb.若Ga=Gbsinθ,b受到c的摩擦力为零;若Ga≠Gbsinθ,b受到c的摩擦力不为零.若Ga<Gbsinθ,b受到c的摩擦力沿斜面向上,当沙子流出时,b对c的摩擦力始终增加;故A正确
B、以bc整体为研究对象,分析受力如图,根据平衡条件得知
水平面对c的支持力N=(Gb+Gc)-Tsinθ,
在a中的沙子缓慢流出的过程中T减小,则N增大,B错误.
C、以bc整体为研究对象,分析受力如图,根据平衡条件得知
水平面对c的摩擦力f=Tcosθ=Gacosθ,方向水平向左,则c对地面的摩擦力方向始终向右C错误.
D、绳子对滑轮的作用力为两个相等的力T方向不变,所以绳子对滑轮的作用力方向不变,则滑轮对绳的作用力方向始终不变,D正确;
故选:AD.
如图所示,在与水平地面成θ角的拉力F作用下,质量为m的物块沿地面向右做匀速直线运动.
(1)试求物体与地面间的滑动摩擦因数?
(2)若把此力F改为水平向右拉物体,F为多大力就可以让物体做匀速直线运动?
正确答案
解析
解:(1)对物块受力分析,受拉力、重力、支持力、摩擦力,如图所示:
因为物块匀速运动,
在竖直方向受力平衡,则有:Fsinθ+N=mg;
解得:N=mg-Fsinθ;
在水平方向上受力平衡则有:
受到的滑动摩擦力为 f=Fcosθ
因此,则有:Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=0
解得:μ=;
(2)物体受到重力、支持力、拉力及滑动摩擦力,
根据平衡条件,则有:F=f=μN=μmg=mg;
答:(1)物体与地面间的滑动摩擦因数;
(2)F为mg,就可以让物体做匀速直线运动.
如图所示,质量为5.5kg的木块,与竖直墙壁间的动摩擦因数μ=0.5,木块在水平向左的推力F的作用下,紧贴墙壁以大小为2m/s的速度匀速下滑,则推力F的大小为多少?
正确答案
解析
解:木块竖直方向上受到竖直向下的重力mg和竖直向上的滑动摩擦力f,由于木块匀速运动,则有f=mg=5.5×10=55N
木块水平方向上受到水平力F和墙的支持力N,则有N=F
物体匀速下滑,故摩擦力等于重力,故f=mg=μF
解得:F==
N=110N;
答:推力的大小为110N.
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