- 相互作用
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重为10N的物体,在粗糙水平面上向右运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2,同时物体还受到一个大小为2N、方向水平向左的水平拉力F作用,如图所示,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )
正确答案
解析
解:物体相对于水平面向右运动,水平面对物体的滑动摩擦力方向向左.物体对水平面的压力大小N=G=10N,
则水平面对物体的摩擦力的大小f=μN=0.2×10N=2N,故D正确,ABC错误.
故选:D.
在图中画出A物体所受动摩擦力的示意图.
正确答案
解析
解:当v1<v2,A相对木板有向左的运动,故A受到向右的摩擦力;
当v1>v2,A相对木板有向右的运动,故A受到向左的摩擦力;
故答案为:
如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0.4.当用水平力向右拉动物体A时,试求:
(1)B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向;
(2)A物体所受地面的滑动摩擦力的大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)A、B间有相对滑动,B物体所受的摩擦力是滑动摩擦,
物体B相对物体A向左滑动,物体A给物体B的滑动摩擦力方向向右,大小为:
F1=μGB=0.4×20N=8N;
(2)物体A相对地面向右滑动,地面给物体A的滑动摩擦力方向向左,大小为:
由平衡条件:竖直方向:N=GA+GB
所以:F2=μ(GA+GB)=0.4×(20+40)N=24N;
答:(1)A物体所受的滑动摩擦力的大小是8N,方向是向右;
(2)B物体所受的地面滑动摩擦力的大小是24N和方向是向左.
两个相同的物体A、B质量均为5kg,与地面之间的动摩擦因数是0.2,和地面之间的最大静摩擦力均为11N.
如图1:
(1)对A施加一个5N的力,则A受到的摩擦力是多少?
(2)对A施加一个15N的力,则A受到的摩擦力又是多少?
如图2:
(1)对A施加一个5N的力,则A、B受到的摩擦力是多少?
(2)对A施加一个15N的力,则A、B受到的摩擦力又是多少?
正确答案
解析
解:如图1所示:
(1)推力为5N小于最大静摩擦力11N,则物体A静止,处于平衡状态,由平衡条件可知,f=F=5N;
(2)推力为15N大于最大静摩擦力,物体在水平面上运动,摩擦力为滑动摩擦力,f=μmg=0.2×5×10=10N;
如图2所示:
(1)推力为5N小于最大静摩擦力11N,则物体A、B静止,处于平衡状态,由平衡条件可知,f=F=5N;
(2)推力为15N大于最大静摩擦力,物体在水平面上运动,摩擦力为滑动摩擦力,f=μ(m+m)g=0.2×(5+5)×10=20N;
答:如图1所示:(1)对A施加一个5N的力,则A受到的摩擦力是5N;
(2)对A施加一个15N的力,则A受到的摩擦力10N;
如图2:
(1)对A施加一个5N的力,则A、B受到的摩擦力是5N;
(2)对A施加一个15N的力,则A、B受到的摩擦力是20N.
如图所示,在光滑的水平面上,在水平拉力F的作用下小车向右加速运动时,物块M静止于竖直车厢壁上,当作用在小车上的水平拉力F增大时,则( )
正确答案
解析
解:以物块为研究对象,分析受力,作出力图如图.
当作用在小车上的水平拉力F增大时,小车的加速度增加.
A、根据牛顿第二定律,摩擦力f=Mg,保持不变.故A错误,D正确.
B、C、小车的加速度增大时,弹力N=ma增大,物块受到的最大静摩擦力增大,物块不可能沿壁下滑,而支持力和静摩擦力的合力方向一定改变.故B错误,C错误.
故选D.
如图所示,A、B叠放在水平面上,A与B的接触面不光滑,如果对B施加一个水平向右的力F,A、B仍保持静止不动,那么此时( )
正确答案
解析
解: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B向左的静摩擦力fB,由平衡条件得到,fB=F.
以A为研究对象,分析受力可知,A相对于B没有运动趋势,A不受静摩擦力,即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零.
故选:BD
某人用弹簧秤称一木块重为10N,把木块放在水平桌面上,通过弹簧秤水平向右拉木块,问:
(1)当弹簧秤的示数为2N时,木块未被拉动.此时木块受到的是______摩擦力,大小是______N,方向______.
(2)木块在做匀速直线运动时,弹簧秤的示数为4N,木块受到的是______摩擦力,大小是______N.
正确答案
静
2
水平向左
滑动
4
解析
解:(1)此时有运动趋势,是静摩擦力,摩擦力与拉力二力平衡,即大小相等为2N,方向相反,静摩擦力水平向左;
(2)此时已有相对运动,是滑动摩擦力,摩擦力与拉力仍然二力平衡,即大小相等为4N,方向相反,
故答案为:(1)静,2,水平向左;(2)滑动,4.
如图所示,一个质量m=8kg的物体在水平力F作用下静止于倾角为37°的斜面上,在水平力F作用下保持静止.求在下列情形下物体与斜面之间的静摩擦力的大小和方向(g取10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)F=50N
(2)F=60N
(3)F=70N.
正确答案
解析
解:如图受力分析,正交分解.
G1=mgsinθ=8×10×sin37° N=48N;
G2=mgcosθ=8×10×cos37° N=64N
F1=Fcosθ;F2=Fsinθ
(1)F=50N 时:F1=Fcosθ=50×0.8=40N<G1=48N
所以Ff=G1-F1=48-40=8N,沿斜面向上
(2)F=60N 时:F1=Fcosθ=60×0.8=48N=G1=48N
所以Ff=G1-F1=48-48=0N,
(3)F=70N 时:F1=Fcosθ=70×0.8=56N>G1=48N
所以Ff=F1-G1=56-48=8N,沿斜面向下
答:(1)摩擦力为8N,沿斜面向上;
(2)摩擦力为零.
(3)摩擦力为8N,沿斜面向下.
如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与地的动摩擦因数μ1=0.4,物体B用细绳系住,当水平力F=30N时,才能将A匀速拉出,求A与B的接触面间的动摩擦因数μ2.
正确答案
解析
解:A物体除受拉力外水平方向还受到地面的摩擦力f1和B的摩擦力f2,方向都水平向左,
将A匀速拉出,则有:F=f1+f2
而 f1=μ1(mA+mB)g
f2=μ2mBg
由以上三式解得μ2=0.3
答:A与B的接触面间的动摩擦因数0.3
木块受水平力F作用在水平面上由静止开始运动,前进s后撤去F,木块又沿原方向前进3s停止,则摩擦力f=______.木块最大动能为______.
正确答案
解析
解:(1)对全过程运用动能定理得
Fs-f×4s=0-0,
解得f=0.25F.
(2)撤去外力时动能最大,根据动能定理得,
Fs-fs=EKm-0
得,EKm=0.75Fs.
故答案为:0.25F,0.75Fs
如图所示,水平地面上有一重60N的物体,在与水平方向成30°角斜向上、大小为20N的拉力F作用下匀速运动,求地面对物体的支持力摩擦力大小.
正确答案
解析
解:物体受力分析,如图,建立直角坐标系,对力进行正交分解得:
y方向:支持力FN=G-Fy=G-Fsin30°=60 N-20×N=50 N;
x方向:摩擦力F′=Fx=Fcos30°=20×N=10
N.
答:(1)物体受到的地面对它的支持力大小为50N;
(2)物体受到的地面对它的摩擦力大小为10N.
水平桌面上,重300N的物体与桌面间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力为33N( )
正确答案
解析
解:由题意可知,最大静摩擦力为Fmax=33N,当水平拉力F=15N<Fmax,则物体未被拉动,受到静摩擦力作用,大小为15N.
A、水平拉力F=15N<Fmax,则物体未被拉动,受到静摩擦力作用,由二力平衡原理可知,物体受到的摩擦力 f=F=15N,故A正确.
BC、当水平拉力F=32N<Fmax,则物体未被拉动,受到静摩擦力作用,由二力平衡原理可知,物体受到的摩擦力 f=F=大小为32N.故B正确,C错误.
D、当水平拉力F=60N>Fmax,则物体被拉动,受到滑动摩擦力作用,大小为f=μFN=μmg=0.1×300N=30N.故D正确.
故选:ABD
一个抽屉长为a、宽为b,抽屉两边摩擦系数一样,底部光滑,抽屉前面有两个对称的拉手A、B,两点相距h,问要想只拉一个把手就能把抽屉拉出来,抽屉侧边摩擦系数应小于多少?
正确答案
解析
解:取抽屉为研究对象,在拉力的作用下,有顺时针转动的趋势;由于受到阻碍,则抽屉两侧边在AB点与导轨接触,如图所示.
考虑抽屉处于将被拉动的临界平衡状态;则此时AB两点的受到的弹力与摩擦力的合力应与把手处的拉力平衡;由三力平衡可知,三力应交于一点;
图中φ为合力与水平方向的夹角;
由f=μN可知,μ==tanφ;
因处于临界平衡,故两力的夹角一定相等;则由几何关系可知:
b-h=b-;
解得:μ=;
答:抽屉侧边摩擦系数应小于.
如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平桌面上共受三个水平力即、F1、F2和摩擦力f1作用,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为f2.下面判断正确的是( )
正确答案
解析
解:木块在水平方向共受到三个力F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,合外力为零,得知此时摩擦力为:f=F1-F2=10-2=8N,方向向左;
而最大静摩擦力应大于等于8N,当撤去F1,作用在物体上的力F2=2N,小于最大静摩擦力,木块仍处于静止状态,则此时受的静摩擦力为f′=F2=2N,方向与F2的方向相反,即为方向向右.故BC正确,AD错误;
故选:BC.
汽车在后轮的推动下,以加速度a在地面上沿直线前进,已知汽车前后轮相距为2l,汽车的质心位于前后轮中央,离地高度为h,后轮与地面间的静摩擦系数为μ,前轮非驱动轮,与地面间的摩擦力甚小,可以忽略,试问:μ至少为多大,后轮才不至打滑?并就结果进行讨论.
正确答案
解析
解:对力受力分析,如图所示;
由牛顿第二定律可知,f=ma
竖直方向有:N1+N2=mg
以前轮为支点;
由力矩平衡可知:
fh+N1l-N2l=0
解得:N1=m(g-
)
N2=m(g+
)
要使车不打滑,则有:f≤μN2;
即μ≥时后轮不会打滑;
讨论可知:
(1)若a>0,N2>N1,后轮对地面压力较大
a=时,N1=0,前轮不受压力;
(3)a>时,N1为负值,不符合实际情况;
(4)a<0时,N1<N2,前轮受力较大;
答:当μ≥时后轮不会打滑;
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