- 相互作用
- 共34453题
如图所示,质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,受到的摩擦力大小f=______.
正确答案
μm(g+)
解析
解:A、物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,半径为R,向心加速度为an=.根据牛顿第二定律得N-mg=m
,物体在最低点时,受到的摩擦力为f=μN=μm(g+
).
故答案为:μm(g+).
水平地面上放一个重为200N的铁块,铁块与地面间的最大静摩擦力大小为85N,铁块与地面间的动摩擦因素为0.4,一个人用沿着水平方向的力推原静止的铁块,试求下列各种情况下铁块所受的摩擦力大小:
(1)推力为83N时,受到的摩擦力等于______.
(2)推力为100N时,受到的摩擦力等于______.
正确答案
83
80
解析
解:
(1)推力为83N时,推力小于铁块与地面间的最大静摩擦力,铁块未被推动,仍然处于静止状态,铁块将受到静摩擦力,由平衡条件得f=83N.
(2)推力为100N时,推力大于铁块与地面间的最大静摩擦力,铁块被推动,铁块将受到滑动摩擦力,大小为f=μFN=μG=0.4×200N=80N
故答案为:(1)83N;(2)80N
如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长到14cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长到11cm时,物体所受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长到16cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
正确答案
解析
解:(1)物体匀速前进时,由平衡条件得:
k(x-x0)=μmg
代入数据解得:k=100N/m.
(2)若将弹簧拉长到11cm时,弹簧的拉力为:
F1=k(x1-x0)=100×(0.11-0.10)N=1N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力:
Ffm=0.2×2×10 N=4 N
可知物体没动,则所受的静摩擦力为:Ff1=F1=1 N.
(3)若将弹簧拉长到16cm时,弹簧弹力为:
F2=k(x2-x0)=100×(0.16-0.10)N=6 N.
大于最大静摩擦力;故物体将加速前进; 物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为:
Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10 N=4 N.
答:(1)当弹簧长度为14cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数100N/m.
(2)若将弹簧拉长到11cm时,物体所受到的摩擦力大小为1N.
(3)若将弹簧拉长到16cm时,物体所受的摩擦力大小为4N.
如图所示,质量为m、横截面为直角三角形的物体ABC,已知∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直斜面BC的推力,现物体能静止不动,求:
(1)物体静止时的摩擦力.
(2)若在F作用下物体匀速滑动,则物体和墙面间的动摩擦因数是多少?
正确答案
解析
解:(1)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
(2)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;
而物体滑动,故为滑动摩擦力,故摩擦力也可以等于μFcosα;
因此则有μFcosα=mg+Fsinα;
解得:.
答:(1)物体静止时的摩擦力mg+Fsinα.
(2)若在F作用下物体匀速滑动,则物体和墙面间的动摩擦因数是:.
在一次课外探究活动中,某同学设计了一个试验如图所示,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,而A保持静止,要使弹簧测力计示数保持不变,B向左运动的过程中是否一定要做匀速直线运动?______(填“一定”或“不一定”).
正确答案
解析
解:实验中,弹簧测力计与木块固定不动,木块固定不动,处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,实验过程中不需要控制木板做匀速直线运动.
故答案为:不一定
如图 6--4所示,在F作用下,质量为10kg的物体A静止在竖直墙上,这时F=50N,如果F增大为100N,A还静止在墙上,在这两种情况下,A所受到的摩擦力如何变化?(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:物体静止在竖直墙上,则在竖直方向上摩擦力等于重力;即f=mg=10×10=100N;
静摩擦力与压力无关,故增大压力后,摩擦力不变,仍为100N;
答:增大压力后摩擦力不变,仍为100N.
(2015秋•绥阳县校级期末)物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ,物体的质量为m,当物体沿着墙壁匀速下落时,物体受到的滑动摩擦力为______.墙壁所受压力为______.
正确答案
mg
解析
解:物体匀速下滑时,物体受到重力mg、压力N、墙壁的支持力和滑动摩擦力f,
由平衡条件得:
f=mg,
根据滑动摩擦力公式,则有:f=μN,
解得:N=;
故答案为:mg,.
2015年10月21日,在我县“鸟巢”举行的宿迁市第四届运动会闭幕.如图所示,为某运动员在100m决赛途中的两个瞬间,其中图(甲)、(乙)分别表示运动员脚用力后蹬和前脚刚好接触地面,用F1、F2分别表示运动员在两瞬间所受到的摩擦力,则关于F1、F2的方向,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:当运动员奔跑途中,后脚用力向后蹬,人才向前运动,正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力,使人能向前运动,即F1向前.
而当前脚向前跨时,正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力,否则人会向前滑动.所以前脚受到地面的向后静摩擦力,即F2向后,故C正确,ABD错误.
故选:C.
一后轮驱动的汽车,由静止开始向前运动时,前轮和后轮所受的摩擦力的方向是( )
正确答案
解析
解:人在用力骑自行车前行时,两轮与地面接触处无相对滑动,都受到地面的静摩擦力作用.
对于前轮,轮子与地面接触处相对于地面有向前运动的趋势,受到地面向后的静摩擦力,即与自行车的运动方向相反.对于后轮,轮子与地面接触处相对于地面有向后运动的趋势,受到地面向前的静摩擦力,即与自行车的运动方向相相同.
故选:B
如图所示,粗糙半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小物块,静止于容器上的P点,已知OP与水平方向的夹角为θ,重力加速度的大小为g.求小物块受到的支持力和静摩擦力的大小.
正确答案
解析
解:对滑块进行受力分析,作出力图,由平衡条件得知,力Ff和FN的合力与重力mg大小相等、方向相反,如图所示;
则得到:
FN=mgsinθ
Ff=mgcosθ,
答:小物块受到的支持力mgsinθ和静摩擦力的大小mgcosθ.
有一遥控电动玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动,现玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙上,如图所示,按动摇控器上的“前进”、“后退”键,汽车就能前进或后退,地面与甲、乙车之间的摩擦力不计,以下叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:当按动遥控器上的“前进”键,后轮是主动轮顺时针转动,所以甲车对后轮摩擦力向右,后轮对甲车的摩擦力向左;而前轮是从动轮,所以乙车对前轮的摩擦力向左,前轮对乙车的摩擦力向右.因此乙车向右运动,而甲车向左运动.
当按动遥控器上的“后退”键,后轮是主动轮逆时针转动,所以甲车对后轮摩擦力向左,后轮对甲车的摩擦力向右;而前轮仍是从动轮,所以乙车对前轮的摩擦力向右,前轮对乙车的摩擦力向工.因此乙车向左运动,而甲车向右运动.故A、D错误,B、C正确;
故选:BC.
如图所示,将A、B两物体用跨过滑轮的轻绳相连,A的质量为mA=2kg,与斜面的动摩擦因素为0.25,斜面的倾角为θ=37°,滑轮摩擦不计,要保持A能静止在斜面上,则物体B的质量mB取值范围是______.
正确答案
0.8kg≤m≤1.6kg
解析
解:依题意,对物体B受力分析,根据平衡条件,绳子的拉力:F=mBg…①(1)若F较小,A物块有沿着斜面向下滑的趋势,这时A物块受力如图:
由平衡条件,有:
N=mAgcos37°…②
F+f=mAgsin37°…③
f≤μN…④
代入数据解①②③④得:mB≥0.8kg(2)若F较大,A物块有沿着斜面向上滑动的趋势,这时A物块受力如图:
由平衡条件,有:
N=mAgcos37°…⑤
F=f+mAgsin37°…⑥
f≤μN…⑦
代入数据解①⑤⑥⑦得:mB≤1.6kg
答:物块B的质量mB的取值范围是:0.8kg≤m≤1.6kg.
如图所示,质量分别为mA、mB的两物块A、B叠放在一起,若它们共同沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑.则( )
正确答案
解析
解:A、B、隔离出A来,A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等,即f=mAgsinα;根据牛顿第三定律可知,B受到的静摩擦力大小为mAgsinα,平行斜面向下,故A错误,B正确;
C、D、以整体为研究对象,设B所受滑动摩擦力为f,则有:f=(mA+mB)gsinα=μ(mA+mB)gcosα,故μ=tanα;
根据牛顿第三定律可知,B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下;故C正确,D错误;
故选:BC.
如图所示,GA=20N,GB=10N,A与水平面的滑动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,求下列(1)、(2)情况下物体A受什么摩擦力?大小如何?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)F=0;
(2)F=10N;
(3)若要使A匀速运动,所加的竖直方向的力F=?
正确答案
解析
解:(1)F1=0时,A所受最大静摩擦力为:f=mAgμ=8N,此时mBg>f,故A将运动,故A所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=mAgμ=8N
故A所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=8N.
(2)当F2=10N时,A所受最大静摩擦力为:f=(F2+mAg)μ=12N,此时mBg<f,故A静止,A所受摩擦力为静摩擦力,大小为f=mBg=10N.
故A所受摩擦力为静摩擦力,大小为f=10N.
(3)若A匀速运动,此时滑动摩擦力大小等于B的重力大小,故此时有:
(mAg+F)μ=mBg,代入数据得:F=5N.
故所加的竖直方向的力F的大小是5N.
答:(1)当F=0时,A所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=8N;
(2)当F=10N时,A所受摩擦力为静摩擦力,大小为f=10N;
(3)若要使A匀速运动,所加的竖直方向的力5N.
用手握住一个水瓶(水瓶始终处于竖直方向且静止不动,如图所示),下 列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、油瓶始终处于竖直方向且静止不动,受重力和静摩擦力平衡,所以当瓶中油的质量增大时,手握瓶的力不一定增大,A错误;
B、手握得越紧,油瓶受到的最大静摩擦力摩擦力越大,B错误;
C、不论手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的,等于油瓶的重力,C正确;
D、摩擦力等于油瓶与油的总重力,D错误;
故选:C.
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