- 相互作用
- 共34453题
如图所示,物体重60牛,放在倾角为θ=37°的斜面上,用F=20牛的水平推力推物体,物体沿斜面匀速向下滑动.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体所受滑动摩擦力的大小.
(2)物体与斜面间的动摩擦因数.
正确答案
解析
解:(1)以物体为研究对象,受力分析如图,对重力和水平推力正交分解,根据共点力作用下的平衡条件有:
沿斜面方向:Fcos37°+Ff-Gsin37°=0
垂直于斜面方向:FN-Fsin37°-Gcos37°=0
联立并代入数据解得:Ff=20N
FN=60N
由牛顿第三定律可知,物体对斜面的压力为:=FN=60N
(2)根据滑动摩擦定律:Ff=μ
得:μ==
=0.667
答:(1)物体所受滑动摩擦力的大小为20N.
(2)物体与斜面间的动摩擦因数为0.667.
如图所示,物体A、B叠放在光滑水平桌面上,质骨分别为Ma=2m、Mb=m,用一根细绳系住A,在绳的另一端挂质量为Mc=m的物体C,释放物体C,A、B相对静止,则物体B受到的摩擦力是多少?
正确答案
解析
解:对ABC整体受力分析,根据牛顿第二定律得:a=,
对B,根据牛顿第二定律得:
f=ma=
答:物体B受到的摩擦力是.
如图所示,物体A与B的质量均为6kg,A和B之间的动摩擦因数为μ1=0.3,水平拉力F=30N,A、B一起匀速运动.(g取10m/s2)求:
(1)A对B的摩擦力的大小和方向;
(2)B和地面之间的动摩擦因数μ2.
正确答案
解析
解:(1)设绳的拉力为T,则有2T=F,物体A水平方向受绳的拉力T和B对A的静摩擦力fA作用,
有fA=T,所以fA==15 N(方向水平向左).
所以A对B的摩擦力大小为15 N,方向水平向右.
(2)对A、B整体来说,在水平方向受外力F和地面对这个整体的滑动摩擦力fB作用,设B与地面之间的动摩擦因数为μ,则有
F=fB,fB=μ(GA+GB)=μ(mA+mB)g
解得:μ=0.25.
答:(1)A对B的摩擦力的大小15 N,方向水平向右;
(2)B和地面之间的动摩擦因数0.25.
传送带是现代生产生活一个必不可少的运输工具,如图甲所示是某加工车间的传送带实物照片,其结构简图如图乙.其中下面的传动轮与电动机相连,可以通过调节电机的电压调速器来调节皮带的运输速度,进行适当的改装后可以调节调速器实现皮带在短时间内的加速或减速运动,也可以调节皮带的加速度.假设传送带倾角为θ,在传送带上方放上小物体A,现调节开关使传送带逆时针方向以加速度a加速转动,运动中发现小物体A与传送带相对静止.设重力加速度为g.则( )
正确答案
解析
解:当A不受传送带的摩擦力的时候,对物体受力分析可知,此时物体的加速度的大小为gsinθ,
A、当传送带的加速度a>gsinθ时,物体有向后滑的趋势,所以物体A将受到沿传送带向下的静摩擦力作用,故A错误;
B、当传送带的加速度a<gsinθ时,物体有向下滑的趋势,所以物体A将受到沿传送带向上的静摩擦力作用,故B正确;
C、当传送带的加速度a=gsinθ时,物体的加速度和传送带的加速度相同,此时物体和传送带一起运动,没有相对运动的趋势,此时物体A不受摩擦力作用,故C错误;
D、由前面的分析可知D错误,故D错误.
故选:B.
如图示,一个准确的弹簧秤,置于粗糙的水平地面上,用F1=5N的水平力拉秤钩,用F2=6N的水平力拉另一端的圆环,弹簧秤处于静止状态.这时弹簧秤受到的静摩擦力大小是______N,方向______.弹簧秤的示数为______N.
正确答案
1
水平向左
5
解析
解:由题意可知,弹簧整体受到F1=5N的水平向左的拉力,F2=6N的水平向右的拉力,同时存在水平向左的静摩擦力,其大小为f=6-5=1N;
用F1=5N的水平力拉秤钩,弹簧秤的示数为5N;
故答案为:1,水平向左,5.
一位同学用两手夹住重为20N的砖块,已知手和砖块间的动摩擦因数为0.5,求该同学要用多大的压力才能将砖夹在空中;若该同学对砖的压力不变,则另一同学想从上方将砖抽出,至少用多大力?
正确答案
解析
解:设用压力N将砖夹在空中,则:
2μN=G
解得:N=20N
当砖向上运动时,竖直方向上受向下的重力、滑动摩擦力和向上的拉力,恰好能拉动时有:
T=G+2μN
解得:T=40N
答:至少用20N的压力把砖夹住,如果想从上面把它拉出来,至少需要40N竖直向上的力,
某同学用水平力F推静止于地面的箱子,当箱子没有被推动时,关于箱子受到的静摩擦力,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、箱子有向前运动的趋势,受到向后的静摩擦力,方向与F的方向相反,故A错误B正确;
C、因箱子在水平向前的推力和地面对它向后的摩擦力的作用下,仍能保持静止状态(平衡状态),这两个力是一对平衡力,静摩擦力随推力的增大而增大,CD错误;
故选:B.
如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力(即F1、F2和摩擦力)作用,木块处于静止状态,其中F1=10N、F2=2N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力和摩擦力为( )
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,小于8N,故物体仍能处于平衡,故合力一定是零,静摩擦力与外力F2平衡,其大小为2N;
故选:D.
如图所示,放在水平地面上的物体A重G=100N,右侧连着一轻质弹簧,已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=2500N/m.可近似认为物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用力拉弹簧,则:
(1)当弹簧伸长1cm时,求弹簧弹力F1和物体所受的摩擦力f1的大小;
(2)当弹簧伸长2cm时,求弹簧弹力F2和物体所受的摩擦力f2的大小.
正确答案
解析
解:(1)当弹簧伸长1cm时,弹簧的弹力为:
F1=kx1=2500N/m×0.01m=25N
物体与地面间的最大静摩擦力为:f=μFN且 FN=G
得:f=μG=0.4×100=40N
得知:F1<f
所以物体仍静止,此时物体受到的静摩擦力为:f1=F1=25N
(2)当弹簧伸长2cm时,弹簧的弹力为:
F0=kx2=2500N/m×0.02m=50N
因为F2>f
所以物体要运动,此时受到的摩擦力为滑动摩擦力,为:f2=f=0.4×100=40N
答:(1)当弹簧伸长1cm时,求弹簧弹力F1和物体所受的摩擦力f1的大小为25N;
(2)当弹簧伸长2cm时,求弹簧弹力F2和物体所受的摩擦力f2的大小为40N.
如图所示,物体在水平传送带上随传送带一起(即相对传送带静止)向右运动,则( )
正确答案
解析
解:A、传送带向右做匀速运动时,物体和传送带之间没有相对运动的趋势,所以物体不受摩擦力作用,所以A错误.
B、传送带向右做匀加速运动时,物体在传送带上需要有向右的加速度,所以物体必定要受到向右的摩擦力,所以B错误.
C、传送带向右做匀减速运动时,物体在传送带上需要有向左的加速度,所以物体必定要受到向左的摩擦力,C错误.
D、由以上的分析可知,所以D正确.
故选:D.
一斜劈A静止在粗糙的水平面,在其斜面上放着一滑块B,若给滑块B一平行斜面向下的初速度v0,则B正好保持匀速下滑.如图所示,现在B下滑过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:B原来保持匀速下滑,A静止,以滑块和斜面组成的整体为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力,如有摩擦力,整体的合力不为零,将破坏平衡状态与题矛盾.对B,有:mgsinθ=f=μmgcosθ,即得sinθ=μcosθ,θ是斜面的倾角.
A、当施加竖直向下的力F1时,对整体受力分析,在竖直方向合力为零,水平方向合力为零,故地面对A无摩擦力,对B受力分析可知,(mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=0,所以B做匀速运动,故A正确.
B、在B上加一沿斜面向下的力F2,如图,物块所受的合力将沿斜面向下,故做加速运动,但B与斜面间的弹力大小不变,故滑动摩擦力大小不变,即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上,则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下,则斜面水平方向仍无运动趋势,故仍对地无摩擦力作用,故B错误;
C、在B上加一水平向右的力F3,沿斜面方向:mgsinθ-F3cosθ-μ(mgcosθ+F3sinθ)<0,故物体做减速运动;对物块,所受支持力增加了F3sinθ,则摩擦力增加μF3sinθ,即支持力与摩擦力均成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,如图:
则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下,水平放向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故C错误;
D、无论在B上加上什么方向的力,B对斜面的压力与B对斜面的摩擦力都是以1:μ的比例增加,则其合力的方向始终竖直向下,斜面便没有运动趋势,始终对地面无摩擦力作用,故D正确.
故选:AD.
如图所示,半圆形碗半径为R,固定在水平面上.一质量为m的小蚂蚁由碗的底部向上爬,蚂蚁所能爬到的最大高度为h=
R,则蚂蚁与碗面间摩擦力的最大值为______.
正确答案
0.8mg
解析
解:蚂蚁受重力、支持力和摩擦力处于平衡,根据平衡有:f=mgsinθ,N=mgcosθ
而根据几何关系,则有cosθ==
所以f=mgsinθ=0.8mg.
故答案为:0.8mg.
永州市某中学召开秋季运动会时,某同学对运动场的塑胶跑道特别感兴趣,他想测出运动鞋与塑胶跑道之间的动摩擦因数,于是他做了如下的实验,用弹簧秤测出一只崭新运动鞋的重力为3.0N,用弹簧秤水平拉着这只运动鞋在跑道上匀速运动时,弹簧秤的示数为2.1N.则运动鞋在跑道上匀速运动时受到的摩擦力大小为______N,此运动鞋与塑胶跑道之间的动摩擦因数为______.
正确答案
2.1
0.7
解析
解:匀速运动拉力等于滑动摩擦力:即F=μN=μmg,
而弹簧秤测出一只崭新运动鞋的重力为3.0N,则N=3N
所以μ==
=0.7;
故答案为:2.1,0.7.
如图所示,有一根重G=17.3N的均匀直木棒,一端搁在水平地面上,另一端被一根细绳系着悬挂于天花板上,处于静止状态.今测得,细绳对木棒的拉力大小F=10N,细绳与铅垂线的夹角为30°.试求:(sin30°=0.5,cos30°=0.866)
(1)地面对木棒的摩擦力Fμ(要求画出受力图);
(2)地面对木棒的支持力FN.
正确答案
解析
解:对木棒受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,共4个力;
如图所示:
根据平衡条件,有:
水平方向:f=Tsin30°
竖直方向:N+Tcos30°=G
解得:f=5N,水平向左
N=5N竖直向上
答:受的摩擦力为5.0N方向为水平向左,支持力5N方向为竖直向上
用如图所示的甲、乙两种实验装置都可以测定物体与板间的滑动摩擦力.从实验操作方便及提高实验准确性两个方面考虑,你认为那个装置更优越______(填甲或乙)
正确答案
解析
解:在乙方案中,要保证摩擦力等于拉力,就必须匀速拉动木块,在实际操作中,很难保证匀速.而甲方案中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,摩擦力始终等于拉力.所以选择甲方案.
由于在实际操作中,乙方案很难保证住匀速拉动木块,所以测力计的示数就要发生变化.从而造成读数不准,误差偏大.而在甲方案中,木块始终处于静止状态,摩擦力始终等于拉力,而由于木块对木板的压力不变,木块与木板的接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,拉力也不变,测力计的示数也不变.这样读数准确,误差小.
故答案为:甲
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