- 相互作用
- 共34453题
质量为m的物体放在水平面上,在大小相等、相互垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动,如图所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体( )
正确答案
解析
解:由于1和2的合力是恒力,物体由静止开始运动,必沿1和2的合力方向做直线运动,滑动摩擦力的方向必沿1和2的合力的反方向,滑动摩擦力的大小为合=N,又因为N=,故合=.
故选:D
如图所示,质量不等的三个物块A、B、C用劲度系数完全相同的三个弹簧1、2、3依次连接着处于静止状态,A、B在水平桌面上,C绕过定滑轮悬挂在桌面外,此时弹簧1、2、3的伸长量分别为0、2cm、3cm,已知C的质量为mc=3kg,(取g=10m/s2)则
(1)弹簧的劲度系数k是多少?
(2)此时物块A所受的摩擦力多大?方向如何?
(3)此时物块B所受的摩擦力多大?方向如何?
正确答案
解析
解:(1)弹簧3的伸长量是:△x3=3cm=0.03m,弹簧3产生的弹力大小等于C的重力,C的重力为:GC=mcg=3×10=30N
由胡克定律有:k==
=1000N/m
(2)对A受力分析,受弹簧2的拉力和静摩擦力而处于平衡状态,所以 受到的摩擦力大小等于弹簧2的弹力;弹簧2 的形变量为△x2=2cm=0.02m,所以有:
fA=k•△x2=1000×0.02=20N,A有向右的运动趋势,所以摩擦力的方向向左.
(3)对B受力分析,在水平方向上受弹簧2的拉力,弹簧3的拉力和静摩擦力,由力的平衡有:
fB+k•△x2=k•△x3
得:fB=k•△x3-k•△x2=1000×(0.03-0.02)=10N
B有向右的运动趋势,所以摩擦力的方向向左.
答:(1)弹簧的劲度系数k是1000N/m
(2)此时物块A所受的摩擦力为20N,方向向左.
(3)此时物块B所受的摩擦力为10N,方向向左.
下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、相互接触的两物体间发生相对运动或有相对运动趋势时才产生摩擦力,故A错误;
B、摩擦力可以是阻力也可以是动力,比如正在传送带上升的物体.故B错误;
C、相对静止的物体间,也可能存在摩擦力作用,比如正在传送带上升的物体,物体和传送带相对静止,但受到静摩擦作用,故C正确;
D、静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力作用,比如正在传送带上升的物体,物体在运动,但受到静摩擦作用,故D错误;
故选:C
擦黑板也许同学们都经历过,手拿黑板擦在竖直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦,将黑板上的粉笔字擦干净.已知黑板的规格是:4.5m×1.5m,黑板的下边沿离地的高度为0.8m,若小黑板擦(可视为质点)的质量为0.1kg,现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板,当手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面成45°角时,F=10N,他所能擦到的最大高度为2.05m,g取10m/s2.求:
(1)此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数;
(2)如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落,则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小.
正确答案
解析
解:(1)小黑板擦向上缓慢移动,处于平衡状态,它的受力如图水平方向:
FN-Fsin θ=0
竖直方向:Fcos θ-mg-Ff=0
又Ff=μFN
所以由:μ==1-
=0.9.
(2)小黑板擦可看成质点,它向下滑落的过程与黑板间无摩擦,它做自由落体运动.由运动学公式得
v2=2gh
即v==
m/s=5 m/s.
答:(1)此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数0.9;
(2)小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小5 m/s.
质量为10kg的木箱放在水平地板上,至少要用70N的水平推力才能使它从原地开始运动,用65N的水平推力就可使木箱继续做匀速运动.(重力加速度g取10m/s2)则
①木箱与地板间的最大静摩擦力的大小为______ N;
②用60N的水平推力推静止在水平地板上的该木箱时,木箱所受摩擦力大小为______N;
③木箱与地板间的动摩擦因数μ为______;
④用100N的水平推力推静止在水平地板上的该木箱时,木箱所受摩擦力大小为______.
正确答案
解析
解:由题,当要用70N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70N.
用60N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=60N,
①木箱与地板间的最大静摩擦力为 70N.
②在地板上移动时,木箱所受的滑动摩擦力为60N.
③木箱与地板间的动摩擦因数为μ==0.65.
④物体在运动过程中,若把水平推力100N,地板对木箱的摩擦力大小仍然为滑动摩擦力65N.
故答案为:①70、②60、③0.65、④65N.
某同学用弹簧测力计测得一木块重5N,把木块放在水平桌面上,用弹簧测力测水平地向右拉木块.
(1)当弹簧测力计读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______N,方向______.
(2)当弹簧测力计读数为2.1N时,木块就要开始移动,此时木块受到的是______摩擦力,大小是______N,方向是______.
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧测计力的读数变为2N,此时木块受到的是______摩擦力.大小是______N,动摩擦因数μ=______.
(4)若使弹簧测力计在拉动木块运动中读数变为3N,木块受到的是______摩擦力,大小是______N.
(5)木块离开弹簧测力计继续滑动,这时受到的是______摩擦力,大小是______N.
正确答案
静
1
向左
最大静
2.1
向左
滑动
2
0.4
滑动
2
滑动
2
解析
解:(1)当弹簧测力计读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的是静摩擦力,根据平衡条件,则其大小1N,方向与拉力方向相反,即为向左;
(2)当弹簧测力计读数为2.1N时,木块就要开始移动,此时木块受到的是最大静摩擦力,其大小2.1N,方向向左;
(3)木块保持匀速直线运动,弹簧测计力的读数变为2N,此时木块受到的是滑动摩擦力,大小为2N,
根据μ==
=0.4,
(4)当拉动木块运动中读数变为3N,但木块仍受到滑动摩擦力,大小仍是2N;
(5)木块离开弹簧测力计继续滑动,这时仍受到的滑动摩擦力,大小仍是2N;
故答案为:(1)静,1,向左;(2)最大静,2.1,向左;(3)滑动,2,0,0.4;(4)滑动,2;(5)滑动,2.
一个小孩在广场玩耍时,将一个氢气球用细绳系在一个石块上,并将其放置水面地面上,如图所示,当水平风力逐渐增大而石块始终没动,则( )
正确答案
解析
解:对气球和石块整体受力分析,受总重力、地面的支持力N、浮力F浮、风力F、地面的静摩擦力,
根据共点力平衡条件,有:
F=f
N=(M+m)g-F浮
故当风力F变大时,静摩擦力f变大,支持力N不变;
故选:C.
甲、乙两队举行拔河比赛,甲队获胜,如果甲队对绳的拉力为F甲,地面对甲队的摩擦力为f甲;乙队对绳的拉力为F乙,地面对乙队的摩擦力为f乙,绳的质量不计,则有F甲______F乙,f甲______f乙.(选填“>”“=”或“<”)
正确答案
解析
解:由于甲、乙两队之间为相互作用,故两队之间的相互拉力大小相等,方向相反;
由于甲队获胜,是因为甲受到的摩擦力大于乙受到的摩擦力;
故答案为:=;>.
如图所示,轨道NO和OM底端对接且θ>α,小环自N点由静止滑下再滑上OM.已知小环在轨道NO下滑的距离小于在轨道OM上滑的距离,忽略小环经过O点时的机械能损失,轨道各处的摩擦系数相同.若用F、f、v和E分别表示小环所受的合力、摩擦力、速度和机械能,这四个物理量的大小随环运动路程的变化关系如图.其中能正确反映小环自N点到右侧最高点运动过程的是( )
正确答案
解析
解:A、小球下滑和上滑过程中都是做匀变速直线运动,故上滑和下滑过程中根据匀变速直线运动的平均速度公式知加速和减速过程中平均速度大小相等,由于下滑距离小于上滑距离,故小环下滑时间小于小环上滑时间,又由于下滑和上滑过程中速度变化的大小相同,则加速度大小a=
知,小环下滑时的加速度大,根据牛顿第二定律知小环在下滑时所受合外力大于小环在上滑时所受合外力,故A正确.
B、如图:小环在杆上受重力、支持力和滑动摩擦力作用,由题意知f=μN=μmgcosθ,因为θ>α,所以下滑时的摩擦力小于上滑时的摩擦力,故B正确;
C、小环下滑时做初速度为0的匀加速运动,位移与速度关系满足v2=2ax得:v= 速度与位移的平方根成正比,故C错误;
D、除重力和弹力外其它力做的功等于小环机械能的变化,故小球下滑时的机械能等于E=E0-fx,由于下滑时摩擦力摩擦力小于上滑时摩擦力,下滑时图象的斜率小于上滑时的图象斜率,故D错误.
故选:AB.
如图所示,物体A、B叠放在倾角α=37°的斜面上,并通过细线跨过光滑滑轮相连,细线与斜面平行.两物体的质量分别为mA=5kg,mB=10kg,A、B间动摩擦因数为μ1=0.1,B与斜面间的动摩擦因数为μ2=0.2,现对A施一平行于斜面向下的拉力F,使A平行于斜面向下匀速运动(A,B始终接触),(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).
求:(1)B与斜面间的摩擦力大小;
(2)恒力F的大小;
(3)地面对斜面的摩擦力的大小.
正确答案
解析
解:对A受力分析如图所示,根据共点力平衡,在沿斜面方向上有:
F+mAgsinα=T+fBA,
其中:fBA=μ1NBA=μ1mAgcos37°.
对B受力分析,如图所示,在沿斜面方向上,有:
mBgsinα+f+fAB=T,
其中:f=μ2(mA+mB)gcosα,fAB=fBA
联立解得:F=62N,T=88N,f=24N.
(3)以整体作为研究对象,水平方向受力:
Fcosα=f地,解得f地=62×0.8=49.6N
答::(1)B与斜面间的摩擦力大小24N;
(2)恒力F的大小62N;
(3)地面对斜面的摩擦力的大小49.6N.
如图所示,将两本书的纸张交叉重叠起来.两同学分别抓住每本书的一侧往外拉,两书仍在原处且没有被分开,此过程中( )
正确答案
解析
解:A、拉力和重力不在同一直线上,无法比较它们的大小关系,故AB错误;
C、由于两书相对静止,故受到静摩擦力,水平方向处于平衡状态;故摩擦力随拉力的增大而增大;故C正确;D错误;
故选:C.
如图所示,水平面有一质量m=5kg的物体,受到F1=15N和F2=8N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μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物体所受的摩擦力的大小与方向;
(2)若只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若只将F2撤去,则物体物体受到的摩擦力的大小和方向.
正确答案
解析
解:物体所受最大静摩擦力为:fm=μG=0.2×50=10N
(1)由于F1-F2=15-8=7N<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=7N,方向水平向右.
(2)因为F2=8N<fm,物体保持静止,
故所受静摩擦力为:f2=F2=8N,方向水平向左
(3)因为F1=15N>fm,所以物体相对水平面向左滑动,
故物体受的滑动摩擦力:f3=μG=0.2×50=10N,方向水平向右.
答:(1)物体所受的摩擦力的大小7N,与方向水平向右.
(2)当只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小8N,和方向水平向左.
(3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小10N,方向水平向右.
一个质量为8kg的物体,放在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,试求该物体在下列几种情况下受到的摩擦力.
(1)物体静止时用F=12N的水平力向右拉物体.
(2)物体静止时用F=24N的水平力向右拉物体.
(3)物体以v=15m/s的初速度向右运动,用F=12N的水平向左的力拉物体.
正确答案
解析
解:(1)物体的最大静摩擦力等于滑动摩擦力;故最大静摩擦力Fmax=μmg=0.2×80=16N;
用12N的拉力拉物体时,物体保持静止,则摩擦力f=F=12N;方向向左;
(2)当用24N的拉力等物体时,物体将滑动,受到滑动摩擦力;摩擦力大小为:f=μmg=0.2×80=16N;方向向左;
(3)物体在运动,受到滑动摩擦力,摩擦力大小f=16N;方向向左;
答:(1)物体静止时用F=12N的水平力向右拉物体,摩擦力为12N;.
(2)物体静止时用F=24N的水平力向右拉物体;摩擦力为16N;
(3)物体以v=15m/s的初速度向右运动,用F=12N的水平向左的力拉物体;摩擦力为16N.
下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、有摩擦力产生则接触面上必会有弹力,弹力垂直于接触面,摩擦力平行于接触面,所以弹力垂直于摩擦力方向,故A正确;
B、滑动摩擦力的大小f=μFN,即摩擦力大小和它们间的压力成正比,但静摩擦力的大小根据二力平衡求解,与物体间的压力不一定成正比,故B错误;
C、在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,C正确;
D、摩擦力方向是和相对运动或相对运动趋势方向相反和运动方向不一定相反,可能相同,也可能垂直,故D正确.
本题要求选错误的,故选:B.
如图所示,两块相同的砖头被竖直的木板夹住保持静止状态,设每一块砖块的重力为10N,则两砖块间的摩擦力大小为( )
正确答案
解析
解:设每一块砖的重力为G,一侧木板对砖的摩擦力大小为f1,两块砖之间的摩擦力大小为f2.根据平衡条件得
对整体,有:2f1=2G,得f1=G.
对A砖,有:f1+f2=G.解得f2=0.即两砖间摩擦力为零,故A正确,BCD错误.
故选:A.
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