- 相互作用
- 共34453题
如图所示,一直角斜槽(两槽间夹角为90°)对水平的倾角为θ=30°,一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑.假定两槽间的材料和槽面的情况相同,求物块和槽面的摩擦因数μ.
正确答案
解析
解:设左右槽面作用于物块的支持力分别为N1、N2,由于对称性,N1=N2,它们的合力N垂直于槽底线,且N==
N1…①
相应的左、右二槽面作用于物块的滑动摩擦力f1和f2相等,它们的合力f平行于槽底线,且:
f=2f1=2μN1…②
根据平衡条件有:f=mgsinθ,N=mgcosθ
从上面两个方程得:=tanθ…③
①、②代入③可得:μ=
答:物块和槽面的摩擦因数
重量为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动.木箱从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动运动.求:
(1)木箱与地板间的最大静摩擦力是多少?
(2)木箱所受到的滑动摩擦力是多少?
(3)木箱与地板间的动摩擦因数μ是多少?
(4)如果用20N的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是多少?
正确答案
解析
解:(1)由题,当要用35N的水平推力时,木箱才能从原地开始运动,则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N.
(2)用30N的水平推力,使木箱继续做匀速运动,则由平衡条件得到,木箱受到的滑动摩擦力f=30N,
(3)木箱对地面的压力大小等于重力,即N=G=100N,所以动摩擦因数为μ==0.3.
(4)如果用20N的水平推力推静止在水平地面上的木箱,推不动,是静摩擦力,根据平衡条件可知静摩擦力与推力平衡,为20N;
答:(1)木箱与地板间的最大静摩擦力是35N;
(2)木箱所受到的滑动摩擦力是30N;
(3)木箱与地板间的动摩擦因数μ是0.3;
(4)如果用20N的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是20N.
水平桌面上有一重为200N的物体,它与桌面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为45N,当依次用25N、43N、50N的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为______N、______N、______N.
正确答案
25
43
40
解析
解:物体所受最大静摩擦力Fmax=μFN=μmg=0.2×200N=40N,最大静摩擦力为45N,
当水平拉力F=25N<Fmax,则物体未被拉动,受到静摩擦力作用,大小为25N.
当水平拉力F=43N<Fmax,则物体未被拉动,受到静摩擦力作用,大小为43N.
当水平拉力F=50N>Fmax,则物体被拉动,受到滑动摩擦力作用,大小为f=μFN=μmg=40N.
故答案为:25;43;40.
一个质量为M的物体在水平转盘上.距离转轴的距离为r,当转盘的转速为n时,物体相对于转般静止,如果转盘的转速增大时,物体仍然相对于转盘静止.则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体在竖直方向处于静止状态,故竖直方向受力平衡,弹力保持不变;故AD错误;
B、物体与转台相对静止,物体受重力、弹力、静摩擦力作用,静摩擦力提供向心力,指向圆心,与速度方向垂直,根据f=mω2r可知,当ω逐渐增大时,摩擦力变大,故B正确.C错误;
故选:B.
如图,用水平力F将铁块压在竖直墙面上,铁块恰能保持静止.现增大水平力F,则关于铁块对墙面的压力N与铁块受墙面的摩擦力f,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:木块对墙压力N与水平外力F时作用力与反作用力关系,N=F;木块受到的重力与墙对木块的静摩擦力f是一对平衡力:mg=f;
故选:A.
一质量不计的劲度系数为k=400N/m的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的静止物体上,另一端施一水平向右拉力F1,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,物体与地面间的最大静摩擦力为8.2N,取g=10m/s2.
(1)物体静止,当弹簧拉长到12cm时,求物体受到摩擦力多大?
(2)物体静止,缓慢增大拉力,若将弹簧拉长到13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?
(3)当弹簧拉长到12cm时,在物体上再加一水平力F2,F2与F1在一条直线上,为使物体仍然保持静止,求F2的大小范围?
正确答案
解析
解:(1)由题意,物体与地面间的最大静摩擦力为fm=8.2N,
而弹力的拉力,有:
F1=k(x1-x0)=400×(0.12-0.10)N=8N;
而最大静摩擦为8.2N,
因此物体没动,故所受静摩擦力:
Ff1=F1=8N.
(2)若将弹簧拉长到13cm时,弹力为:
F2=k(x2-x0)=400×(0.13-0.10)N=12N>8.2N,
物体将运动,此时所受到的滑动摩擦力为:
Ff2=μFN=μmg=0.4×2×10 N=8N.
(3)当弹簧拉长到12cm时,在物体上再加一水平力F2,F2与F1在一条直线上,
物体仍然保持静止,
若F2,与弹簧拉力同向,即向右,则最大力,F2=8.2-8=0.2N;
若F2,与弹簧拉力反向,即向左,则最大力,F2=8.2+8=16.2N;
答:(1)物体静止,当弹簧拉长到12cm时,求物体受到摩擦力8N;
(2)物体静止,缓慢增大拉力,若将弹簧拉长到13cm时,物体所受的摩擦力大小为8N;
(3)当弹簧拉长到12cm时,在物体上再加一水平力F2,F2与F1在一条直线上,为使物体仍然保持静止,
则F2的大小范围:方向向右:0~0.2N;方向向左:0~16.2N.
有位同学要重新布置自己的房间.他用200N的水平拉力匀速拉动质量为50kg的书桌,书桌与地面间的动摩擦因数是多少?如果要在同样情况下匀速移动质量为150kg的书柜,他用200N的力能拉动书柜吗?这时摩擦力多大?(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:当匀速移动书桌时,书桌处于平衡状态,则由二力平衡的条件可知,书桌与地面间的滑动摩擦力与水平拉力大小相等,即:
f1=F=200N.
书桌对地面的压力为:N=mg=50×10N=500 N
由f=μN得:μ==0.4
即书与地面间的动摩擦因数为0.4
在同样的情况下移动质量为150 kg的书柜时,动摩擦因数也是0.4,此时书柜对地面的压力为:
N′=mg=150×10N=1500 N
移动书柜所需的水平拉力为:F′=μN′=0.4×1 500 N=600 N,
用200 N的水平拉力不能移动书柜,此时书柜所受的摩擦力为静摩擦力,由二力平衡的条件可知,其大小为200 N.
答:书桌与地面间的动摩擦因数是0.4,如果要在同样情况下匀速移动质量为150kg的书柜,他用200N的力不能拉动书柜,这时摩擦力200N.
如图所示,在μ=0.2的粗糙水平面上,有一质量为10kg的物体以一定速度v向右运动,同时还有一水平向左、大小为10N的力F作用于物体上,则物体受到的摩擦力大小为______N;方向水平向______.(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:f=μFN=0.2×100N=20N,方向与相对运动方向相反,所以为水平向左.
故答案为:20,左.
如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板做匀速直线运动,物体与天花板间动摩擦因数为μ,物体受到的摩擦力的大小为( )
正确答案
解析
解:对物体受力分析,将推力F正交分解,如图
根据共点力平衡条件
水平方向 Fcosθ-f=0
则物体受到摩擦力大小f=Fcosθ.故A正确,B错误.
竖直方向 Fsinθ-N-mg=0
摩擦力大小 f=μN=μ(Fsinθ-mg),故C错误,D正确.
故选:AD.
如图所示,三个相同的木块叠放在水平地面上,B受水平向右的拉力F1=15N,C受到水平向左的拉力F2=6N,三木块均处于静止,此时A、B间的摩擦力大小为f1;B、C间的摩擦力大小为f2;C与地面间的摩擦力大小为f3.则f1=______N,f2=N,f3=N.
正确答案
0
15
9
解析
解:根据物体的运动状态与受力情况的关系可知,题中的三个物体均处于静止状态,故受到平衡力的作用.
选择A为研究对象,处于静止状态,也受到平衡力的作用,作受力分析:竖直方向上NA和GA是一对平衡力;
水平方向上A物不会受除f1外的其它外力,由A处于平衡状态,合力为零可知f1=0N.
对于B物体,竖直方向上受力平衡,可不做分析;在水平方向上也受到平衡力的作用,它们是力F1和C物体对它的静摩擦力,既然此二力平衡,故C对B产生的摩擦力大小等于力F1的大小,即15N;
将ABC三个物体看成一个整体,处于静止状态,也受到平衡力的作用,由题意知,向左的力“F2”与向右的力“F1和地面对C的摩擦力f之和”相互平衡,即F2=F1+f;所以f=F2-F1=15N-6N=9N;
故答案为:0、15、9
如图所示,物块a、b的质量均为m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态.则( )
正确答案
解析
解:
A、对A球受力分析,竖直方向a受重力,b对a的摩擦力平衡,故a受到的摩擦力大小等于mg,A正确B错误.
C、对整体受力分析,地面的支持力始终等于两物体的总重力,所以b对地面的压力大小等于2mg.故C错误D正确.
故选AD.
一直角三角块按如图所示放置,质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上,物体C放在倾角为60°的直角边上,B与C之间用轻质细线连接,A、C的质量比为
,整个装置处于静止状态,已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数相同(μ<1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧弹力大小为mg,C与斜面间无摩擦,则( )
正确答案
解析
解:A、由题意知C的质量为,沿斜面的重力分量为2mg,对AB整体沿斜面方向:2mgsin30°+f=2mg,解得f=mg,因为μ<1,所以AB均受静摩擦力,方向向下,AB错误;
C、弹簧处于拉伸状态,A、B两物体所受摩擦力大小均为mg,方向均沿斜面向下,C正确;
D、剪断弹簧瞬间,物体A仍然处于静止状态,D错误;
故选:C
如图所示,物块m与斜面体M均静止,那么下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、斜面M对物块m的作用有:支持力与静摩擦力,因处于平衡状态,则m相对于M运动趋势沿斜面向下,故A错误,B正确;
C、物体静止,受合力为零,把物块和斜面作为一个整体,由受力分析知整体只受重力和支持力,水平方向不受力,所受摩擦力为零,故CD错误.
故选:B.
如图,物体放在水平桌面上,水平向右的力F1=10N,水平向左的F2=2N,物体处于静止状态.若撤去F1,F2保持不变,则木块所受摩擦力为( )
正确答案
解析
解:木块开始在水平方向受三个力而平衡,则有:
f=F1-F2=10-2=8N;
物体处于静止状态,则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于8N;
撤去F1后,外力为2N,故物体仍能处于平衡,故木块所受摩擦力大小为2N,方向水平向右;
故选:C.
如图所示,木块放在粗糙桌面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,木块静止时弹簧的长度小于原长.现用一轻绳通过一定滑轮施加一水平外力,当外力从0开始逐渐增大直到拉动木块,那么在木块被拉动之前的过程中,弹簧对木块的弹力FT的大小和桌面对木块的摩擦力f的大小的变化情况是______.
正确答案
始终相等
解析
解:因物体始终处于平衡状态,而在水平方向只受拉力和摩擦力;二力一定大小相等,方向相反;故在木块运动之前,弹簧的弹车一定和摩擦力大小相等;
故答案为:始终相等.
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