- 相互作用
- 共34453题
(2015秋•陕西校级月考)如图甲所示,在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A,其质量为M,两个底角均为30°.两个完全相同的、质量均为m的小物块p和q恰好能沿两侧匀速下滑.若现在对两物块同时各施加一平行于斜劈侧面的力F1、F2,且F1<F2,如图乙所示,则在p和q下滑的过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:甲图中,三个物体都处于平衡状态,故可以对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,故支持力为(M+2m)g,没有摩擦力;
在图乙中,物体P、q对斜劈的压力和摩擦力大小不变,故斜劈受力情况不变,故斜劈A仍保持静止,斜劈A对地面的压力大小等于(M+2m)g,与地面间没有摩擦力;
故选:A
一个质量为2kg的物体,静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5.求:
(1)物体对地面的压力是多少?
(2)当物体受到5N的拉力时,物体依然静止,此时地面对物体的摩擦力是多大?
(3)当物体相对于地面运动时,地面对物体的摩擦力是多大?(g取10m/s2 )
正确答案
解析
解:(1)由题意可知,根据牛顿第三定律,物体对地面的压力,等于地面对物体的支持力,
再由平衡条件可知,地面对物体的支持力等于其重力,即为20N,
因此物体对地面的压力是20N;
(2)当物体受到5N的拉力时,物体依然静止,根据平衡条件可知,地面对物体的摩擦力大小为5N,方向与拉力方向相反;
(3)当物体相对于地面运动时,则受到是滑动摩擦力,
根据f=μN,解得:f=0.5×20=10N,
答:(1)物体对地面的压力是20N;
(2)当物体受到5N的拉力时,物体依然静止,此时地面对物体的摩擦力是5N;
(3)当物体相对于地面运动时,地面对物体的摩擦力是10N.
关于摩擦力,下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、摩擦力的阻碍物体之间的相对运动,可以与物体对地运动方向相同;故A错误;
B、只有物体之间有相对运动或相对运动的趋势时,才会有摩擦力产生;故B错误;
C、若物体相对静止,受静摩擦力;静摩擦力的大小和材料的粗糙程度及拉力等无关;故压力增大时,不会增大摩擦力;故C错误;D正确;
故选:D.
如图所示,水平地面上一物体在F1=10N,F2=2N的水平外力作用下向右做匀速直线运动,则( )
正确答案
解析
解:A、物体受F1=10N,F2=2N以及摩擦力处于平衡,可知摩擦力的大小f=8N,方向水平向左,故A错误.
B、若撤去力F1,物体受到的摩擦力不变,则物体有向左的合力;物体做减速运动;但不会立即反向;故B错误;
C、撤去F1后,由于物体受到的合力方向向左,故物体向右做减速运动;滑动摩擦力可以认为等于最大静摩擦力,减到零后,因为F2<f,所以减速到零后不再运动.所以撤去F1后物体最终会停下.故C正确.
D、由于物体受力一直与运动方向在一条直线上;故物体不可能做曲线运动;故D错误;
故选:C.
如图所示,编号1是倾角为37°的三角形劈,编号2、3、4、5、6是梯形劈,三角形劈和梯形劈斜面部分位于同一倾斜面内,构成一个完整的斜面体,可视为质点的物块m质量为1kg,与斜面部分的动摩擦因数均为μ1=0.5,三角形劈和梯形劈的质量M=1kg,劈的斜面长度均为l=0.3m,与地面的动摩擦因数均为μ2=0.2,他们紧靠在水平面上,现使物块以平行于斜面方向的速度v=6m/s从三角形劈的低端冲上斜面,假定最大静摩擦等于滑动摩擦,问:
(1)若是所有劈都固定在平面上,通过计算判断物块能否从第六块劈的右上端飞出;
(2)若斜面不固定,物块滑动到第几块劈时,梯形劈开始相对地面滑动?
(3)劈开始相对地面滑动时,物块的速度是多少?
正确答案
解析
解:(1)物体在斜面上上滑时受重力、斜面支持力和摩擦力作用,
根据牛顿第二定律知物体在斜面方向上产生的加速度为:
a==gsiθ+μ1gcosθ=10×0.6+0.5×10×0.8m/s2=10m/s2
物体沿斜面向上做匀减速直线运动,已知初速度和加速度,可求得物体沿斜面上滑的最大距离:
x=
因为x=6×0.3m
所以物体不可以从第六块劈上飞出去;
(2)根据受力知,物体在斜面上运动时受力情况如下图所示:
如图知N=mgcos37°,f=μ1mgcos37°
以劈为研究对象,根据牛顿第三定律知,
劈受到物体的压力N′=N=mgcos37°=1×10×0.8N=8N,
劈受到物体的摩擦力f′=f=μ1mgcos37°=0.5×1×10×0.8N=4N
则以物体所在的n个劈为研究对象进行受力分析如下图所示:
地面对劈的支持力N地=nMg+N′cos37°-f′sin37°
当f′cos37°+N′sin37°=μ2N地时劈刚好开始滑动
代入数据可解得n=3.6,所以物块滑动到第4块劈时,劈开始相对地面滑动;
(3)由(1)知物体在劈运动之前物体在斜面上运动的加速度a=10m/s2,物体在斜面上向上做匀减速运动,根据速度位移关系有:
得物体速度=
答:(1)若是所有劈都固定在平面上,不能从第六块劈的右上端飞出;
(2)若斜面不固定,物块滑动到第4块劈时,梯形劈开始相对地面滑动;
(3)劈开始相对地面滑动时,物块的速度是.
如图所示,一个木箱放在固定斜面上静止不动.关于木箱所受摩擦力的情况,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力三个力作用,根据平衡条件可知,受到平行斜面向上的静摩擦力.故B正确,ACD错误.
故选:B.
如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为( )
正确答案
解析
解:物体m相对M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为:f1=μ2N=μ2mg;
力的作用是相互的,故P对长木板ab有向右的滑动摩擦力,故长木板ab有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有
f2=f1,因而f2=μ2mg.
本题中ab受地面的静摩擦力;故不能用f=μ1(m+M)g求摩擦力;故B错误;
故选:C.
如图所示,质量为m的木箱静止在水平地面上,若对木箱施加一水平推力F作用,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ.求:
(1)若木箱仍保持静止状态,木箱受到的静摩擦力大小和方向?
(2)若木箱沿水平地面作直线运动,木箱受到的滑动摩擦力的大小和方向?
正确答案
解析
解:(1)若木箱仍保持静止状态,合力为零,木箱受到的静摩擦力大小与外力F相等,方向向左
(2)若木箱沿水平地面作直线运动,木箱受到的滑动摩擦力的大小f=μN=μmg,方向向左
答:(1)若木箱仍保持静止状态,木箱受到的静摩擦力大小F方向向左
(2)若木箱沿水平地面作直线运动,木箱受到的滑动摩擦力的大小μmg,方向向左
(2015春•阜阳校级月考)用与竖直方向成α=30°斜向右上方,大小为F的推力把一个重量为G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止.则墙对木块的弹力FN大小和墙对木块的摩擦力Ff大小分别为( )
正确答案
解析
解:木块受重力、推力、支持力和静摩擦力(可能为零);
将推力沿着水平和竖直方向正交分解,有:
Fx=Fsinα
Fy=Fcosα
水平方向平衡,故:
FN=Fx=Fsinα
竖直方向平衡,讨论如下:
①如果Fy>G,则Ff向下,为:Ff=Fy-G=Fcosα-G;
②如果Fy<G,则Ff向下,为:Ff=G-Fy=G-Fcosα;
③如果Fy=G,则Ff为零;
故AD正确,BC错误;
故选:AD.
如图所示,用倾角θ=37°的传送带传送质量m=0.5kg的物体,物体与传送带之间无滑动,已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.关于物体所受的摩擦力说法中,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、传送带匀速运动时,物体重力沿斜面向下的分力与沿斜面向上的摩擦力平衡,故A错误B正确
C、若传送带以a=2m/s2加速度匀加速向上运动,F=f-mgsinθ=ma,摩擦力的大小不为零,故C错误
D、若传送带以a=6m/s2加速度匀加速向下运动,F=f+mgsinθ=ma,解得摩擦力的大小f=0,故D正确
故选:BD
水平面上有一重40N的物体,受到F1=12N和F2=6N的两方向相反的水平力作用而保持静止.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2.
(1)此时物体所受的摩擦力为多大?
(2)将F1撤去后,物体受的摩擦力为多大?
(3)将F2撤去后,物体受的摩擦力为多大?
正确答案
解析
解:物体所受最大静摩擦力为:fm=μG=0.2×40=8(N)
(1)根据平衡条件,由于F1-F2=12-6=6N<fm
所以物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力:
故有:f1=F1-F2=6N,方向水平向右.
(2)将F1撤去后,因为F2=6N<fm,物体保持静止,
故所受静摩擦力为:f2=F2=6N,方向水平向右;
(3)因为F1=12N>fm,所以物体相对水平面向右滑动,
故物体受的滑动摩擦力:f3=μG=0.2×40=8(N)
方向水平向左.
答:(1)此时物体所受的摩擦力为6N;
(2)将F1撤去后,物体受到的摩擦力为6N;
(3)将F2撤去后,物体受到的摩擦力为8N.
如图所示,在两块相同的竖直木板之间,夹有质量均为M的4块相同的砖,用两大小均为F的水平力压紧木板,使砖静止,则第2与第1块砖间的摩擦力为______.
正确答案
Mg
解析
解:先对4块砖整体受力分析,受重力4Mg和两侧木板对砖向上的静摩擦力2f,根据平衡条件,有:
2f=4Mg
解得:f=2Mg
即木板对第1块砖的静摩擦力为2Mg;
再对第1块砖受力分析,受重力Mg,墙壁对其向上的静摩擦力,大小为f=2Mg,设2对1静摩擦力为f′,向下,根据平衡条件,有:
f′+Mg=f 故f′=2Mg-Mg=Mg;
故答案为:Mg.
某物体重200N,放置在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数是0.38,与地面间的最大静摩擦力fm=80N,当用50N的水平推力推时,地面对物体的摩擦力为______;当推力增大到100N时物体运动起来,物体与地面间的摩擦力为______;若撤去推力,直到物体停止运动前,物体受到的摩擦力为______.
正确答案
50N
76N
76N
解析
解:物体与地面间的最大静摩擦力是80N,所以至少要用80N的水平推力才能将此物推动;
推动之后,物体受滑动摩擦力为:f=μmg=0.38×200=76N,
当用50N的水平推力推时,地面对物体是静摩擦力,其大小为50N;
若将水平推力增大为100N,物体受滑动摩擦力,大小f=μmg=0.38×200=76N;
若撤去推力,直到物体停止运动前,物体仍受到是滑动摩擦力,大小为76N;
故答案为:50N,76N,76N.
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,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为______,方向为______.
正确答案
Mg+Fsinα
竖直向上
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,方向竖直向上
故答案为:Mg+Fsinα,竖直向上.
如图所示,小车的质量为M,人的质量为m,人用恒力F拉绳,若人和车保持相对静止,不计绳和滑轮质量及车与地面的摩擦,则车对人的摩擦力可能是( )
正确答案
解析
解:根据牛顿第二定律得整体的加速度 a=,方向水平向左.
隔离对人分析,人在水平方向上受拉力、摩擦力,根据牛顿第二定律有:
设摩擦力方向水平向右.F-f=ma,
解得:f=F-ma= F.
若M=m,摩擦力为零.
若M>m,摩擦力方向向右,大小为 F.
若M<m,摩擦力方向向左,大小为F.
故选:AC.
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