- 相互作用
- 共34453题
如图中物体A是否受到摩擦力?若受,请画出它受摩擦力的示意图(各接触面粗糙).
(1)拿在手中的瓶子A
(2)货物A与传送带一起水平匀速运动
(3)拉起手刹,汽车A停在斜坡上
(4)A坐在桌子上,一人对桌子施一向右的水平推力,但桌子没动
(5)A与电梯一起匀速运动.
正确答案
解:(1)A相对于手有向下运动的趋势;故A受到的摩擦力向上;
(2)A做匀速直线运动,和传送带间没有相对运动,故不受摩擦力;
(3)汽车停在坡上,有向下滑动的趋势;故摩擦力沿斜面向上;
(4)由于人相对于桌面没有相对运动,故A不受摩擦力;
(5)A随电梯一起匀速运动,则人受力平衡,只受向上的支持力;不受摩擦力;
答案如图
解析
解:(1)A相对于手有向下运动的趋势;故A受到的摩擦力向上;
(2)A做匀速直线运动,和传送带间没有相对运动,故不受摩擦力;
(3)汽车停在坡上,有向下滑动的趋势;故摩擦力沿斜面向上;
(4)由于人相对于桌面没有相对运动,故A不受摩擦力;
(5)A随电梯一起匀速运动,则人受力平衡,只受向上的支持力;不受摩擦力;
答案如图
如图,重20N的物体放在粗糙水平面上,用F=8N的力斜向下推物体.F与水平面成30°角,物体与平面间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(1)物体对地面的压力
(2)物体所受的摩擦力.
正确答案
解:(1)对物体进行受力分析:重力、推力F、地面的支持力N,如图所示:
由竖直方向力平衡,有:
N=G+Fsin30°=20N+8×0.5N=24N;
则物体对地面的压力为24N.
(2)物体的最大静摩擦力为fm≥μN=0.5×24N=12N.
F的水平方向分力大小为F′=Fcos30°=4N<fm,所以物体没能被推动,保持静止状态,物体所受的摩擦力为:f=Fcos30°=4
N.
答:(1)物体对地面的压力为24N;
(2)物体所受的摩擦力为4 N.
解析
解:(1)对物体进行受力分析:重力、推力F、地面的支持力N,如图所示:
由竖直方向力平衡,有:
N=G+Fsin30°=20N+8×0.5N=24N;
则物体对地面的压力为24N.
(2)物体的最大静摩擦力为fm≥μN=0.5×24N=12N.
F的水平方向分力大小为F′=Fcos30°=4N<fm,所以物体没能被推动,保持静止状态,物体所受的摩擦力为:f=Fcos30°=4
N.
答:(1)物体对地面的压力为24N;
(2)物体所受的摩擦力为4 N.
如图所示,一直角斜槽(两槽面夹角为90°)对水平面夹角为30°,一个横截面为正方形的物块恰能沿此槽匀速下滑,假定两槽面的材料和表面情况相同,问物块和槽面间的动摩擦因数是多少?
正确答案
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为.
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为.
有三个相同的物体叠放在一起,至于粗糙水平地面上,现用水平力F=5N作用在B上,三个物体仍然静止,求A与B、B与C、C与地之间的摩擦力.
正确答案
解:对A由受力分析得,A受竖直向下的重力、B对A的支持力,因处于静止,故A不受B的摩擦力;
对A、B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力,因物体处于静止,
故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为5N,方向向左;
同理,对A、B整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及C对B的摩擦力,因物体处于静止,
故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为5N,方向向左;
答:A与B摩擦力为零、B与C的摩擦力为5N、C与地之间的摩擦力也为5N.
解析
解:对A由受力分析得,A受竖直向下的重力、B对A的支持力,因处于静止,故A不受B的摩擦力;
对A、B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力,因物体处于静止,
故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为5N,方向向左;
同理,对A、B整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及C对B的摩擦力,因物体处于静止,
故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为5N,方向向左;
答:A与B摩擦力为零、B与C的摩擦力为5N、C与地之间的摩擦力也为5N.
质量为2.0kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力F1=8.0N时,木箱静止;当拉力F2=10N时,木箱做匀速运动,(可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10N/kg)求:
(1)木箱与地面间的动摩擦因数;
(2)木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小;
(3)木箱在12.0N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小.
正确答案
解:(1)当拉力F2=10N时,木箱做匀速运动,水平方向所受的滑动摩擦力f1与拉力F2,根据平衡条件得:f1=F2=10N
又f1=μN=μmg,得:μ==
=0.5;
(2)由题意,木箱在8.0N的拉力作用下木箱处于静止,根据平衡条件得摩擦力:f2=F1=8N
(3)12N大于最大静摩擦力,所以物体受到的是滑动摩擦力,则:f3=f1=10N
答:(1)木箱与地面间的动摩擦因数是0.5;
(2)木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小是8N.
(3)木箱在12.0N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小为10N.
解析
解:(1)当拉力F2=10N时,木箱做匀速运动,水平方向所受的滑动摩擦力f1与拉力F2,根据平衡条件得:f1=F2=10N
又f1=μN=μmg,得:μ==
=0.5;
(2)由题意,木箱在8.0N的拉力作用下木箱处于静止,根据平衡条件得摩擦力:f2=F1=8N
(3)12N大于最大静摩擦力,所以物体受到的是滑动摩擦力,则:f3=f1=10N
答:(1)木箱与地面间的动摩擦因数是0.5;
(2)木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小是8N.
(3)木箱在12.0N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小为10N.
如图所示,用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进,作用在绳的端点A的力F=300N,滑轮组的机械效率为80%,问重物与地面间的摩擦力f为多大?
正确答案
解:3根绳子拉着动滑轮,滑轮组的机械效率为80%,
作用在绳的端点A的力F=300N,F动=240N;
根据动滑轮省力公式知F=F动,则f=720N
答:重物与地面间的摩擦力f为多720N.
解析
解:3根绳子拉着动滑轮,滑轮组的机械效率为80%,
作用在绳的端点A的力F=300N,F动=240N;
根据动滑轮省力公式知F=F动,则f=720N
答:重物与地面间的摩擦力f为多720N.
在水平的高速路上行驶的汽车.问:
(1)速度增大,摩擦力有何变化?为什么?
(2)速度增大,汽车对路面的压力有何变化?为什么?
正确答案
解:(1)在水平的高速路上行驶的汽车,受重力、支持力和摩擦力,在竖直方向平衡,故支持力等于重力,故支持力不变,摩擦力也就不变;
(2)支持力不变,根据牛顿第三定律,压力与支持力相等,故压力也就不变;
答:(1)摩擦力不变,因为支持力不变;
(2)压力也不变,因为压力等于重力.
解析
解:(1)在水平的高速路上行驶的汽车,受重力、支持力和摩擦力,在竖直方向平衡,故支持力等于重力,故支持力不变,摩擦力也就不变;
(2)支持力不变,根据牛顿第三定律,压力与支持力相等,故压力也就不变;
答:(1)摩擦力不变,因为支持力不变;
(2)压力也不变,因为压力等于重力.
要使静止在水平地面上重为500N的物体从原地移动,必须至少用200N的水平推力,但物体从原地移动后,只要150N的水平推力就可以使之匀速地移动.求:
(1)最大静摩擦力fmax;
(2)动摩擦因数μ;
(3)当用120N推力推物体时,摩擦力是多大?
正确答案
解:(1)由题目条件知:最大静摩擦力Fm=200N
(2)物体从原地移动以后,受到的是滑动摩擦力,由二力平衡条件知
f=μN=μmg=150N
所以μ==
(3)当用120N推力推物体时推不动,摩擦力是120N
答:物体受到的最大静摩擦力为200N;与地面间的动摩擦因数;当用120N推力推物体时推不动,摩擦力是120N.
解析
解:(1)由题目条件知:最大静摩擦力Fm=200N
(2)物体从原地移动以后,受到的是滑动摩擦力,由二力平衡条件知
f=μN=μmg=150N
所以μ==
(3)当用120N推力推物体时推不动,摩擦力是120N
答:物体受到的最大静摩擦力为200N;与地面间的动摩擦因数;当用120N推力推物体时推不动,摩擦力是120N.
有一个木箱重G=600N,放在水平地面上,工人沿水平方向向右推木箱,已知木箱与地面的最大静摩擦力为fm=200N,滑动摩擦系数为μ=0.3,求下列情况下木箱所受的摩擦力:①推力F=150N;②木箱向右作匀速直线运动.
正确答案
解:
(1)由题,木箱与地面的最大静摩擦力为200N,推力F=150N小于最大静摩擦力,根据平衡条件得,静摩擦力f=F=150N.
(2)木箱向右作匀速直线运动时,受到水平向右的滑动摩擦力,大小为f=μN=μG=0.3×600N=180N;
答:(1)推力F=150N时所受摩擦力的大小为150N;
(2)木箱向右作匀速直线运动时所受摩擦力的大小为180N.
解析
解:
(1)由题,木箱与地面的最大静摩擦力为200N,推力F=150N小于最大静摩擦力,根据平衡条件得,静摩擦力f=F=150N.
(2)木箱向右作匀速直线运动时,受到水平向右的滑动摩擦力,大小为f=μN=μG=0.3×600N=180N;
答:(1)推力F=150N时所受摩擦力的大小为150N;
(2)木箱向右作匀速直线运动时所受摩擦力的大小为180N.
水平地面上放一个重为200N的铁块,铁块与地面间的最大静摩擦力大小为85N,铁块与地面间的动摩擦因数为0.4,一个人用沿着水平方向的力推原静止的铁块,试求下列各种情况下铁块所受的摩擦力大小:
(1)推力为50N时;
(2)推力为83N时;
(3)推力为100N时.
正确答案
解:(1)因50N<85N,铁块静止,静摩擦力F1和推力平衡,F1=50N;
(2)因83<85N,铁块静止,静摩擦力F2和推力平衡,F2=83N
(3)100N>85N,铁块摩擦力F3=μmg=0.4×200=80N;
答:(1)推力为50N时摩擦力为50N;(2)推力为83N时,摩擦力为83N;(3)推力为100N时,摩擦力为80N.
解析
解:(1)因50N<85N,铁块静止,静摩擦力F1和推力平衡,F1=50N;
(2)因83<85N,铁块静止,静摩擦力F2和推力平衡,F2=83N
(3)100N>85N,铁块摩擦力F3=μmg=0.4×200=80N;
答:(1)推力为50N时摩擦力为50N;(2)推力为83N时,摩擦力为83N;(3)推力为100N时,摩擦力为80N.
如图的四个图中的物体A和B,表面都粗糙,请对他们接触面间摩擦力的有无作出判断.
(1)如图(1)所示,A和B有共同速度v沿水平方向匀速运动.
(2)如图(2)所示,物体A沿固定不动的物体B的竖直面下滑.
(3)如图(3)所示,物体A,B一起沿光滑斜面下滑.(斜面固定不动)
正确答案
解:(1)图1中两物体做匀速运动,没有相对运动或相对运动的趋势,故AB间没有摩擦力;
(2)图2中两物体没有相互挤压,故没有摩擦力;
(3)AB一起沿斜面下滑时,加速度相同,AB间没有相对运动或相对运动的趋势,故没有摩擦力;
解析
解:(1)图1中两物体做匀速运动,没有相对运动或相对运动的趋势,故AB间没有摩擦力;
(2)图2中两物体没有相互挤压,故没有摩擦力;
(3)AB一起沿斜面下滑时,加速度相同,AB间没有相对运动或相对运动的趋势,故没有摩擦力;
如图所示,质量为m的物体在水平右的恒力F作用下沿静止在水平面上的长木板向右匀速运动,长木板的质量为M,物体和长木板的动摩擦因素为μ1,求长木板和水平面间的摩擦力的大小.
正确答案
解:由题意可知,物体在长木板上匀速运动,则水平方向受到滑动摩擦力大小f=F,或f=μ1mg;
因物体与长木板的摩擦作用下,长木板受到地面的静摩擦力作用,即大小为f′=F,或f′=μ1mg;
答:长木板和水平面间的摩擦力的大小F或μ1mg.
解析
解:由题意可知,物体在长木板上匀速运动,则水平方向受到滑动摩擦力大小f=F,或f=μ1mg;
因物体与长木板的摩擦作用下,长木板受到地面的静摩擦力作用,即大小为f′=F,或f′=μ1mg;
答:长木板和水平面间的摩擦力的大小F或μ1mg.
如图所示,质量为M的斜面静止在粗糙的地面上,重50N的物体m在与斜面平行的30N的力F作用下,静止于斜面上.求:
(1)地面对斜面M的摩擦力的大小和方向;
(2)当斜面倾角变为45°时,若保持力F大小不变,方向仍与斜面平行,此时物体m恰能在斜面上匀速向下滑动,那么物体与斜面的动摩擦因数是多大?地面与斜面的摩擦力是多大?
正确答案
解:(1)根据整体法,将物体与斜面当作整体,对其受力分析,
对F进行力的分解,由平衡条件,
则有:f=Fcos30°=30×=15
N;
静摩擦力的方向水平向左;
(2)当斜面倾角变为45°时,对物体受力分析,如图所示;
根据平衡条件,结合力的平行四边形定则,则有:F+f=mgsin45°
且N=mgcos45°;
而滑动摩擦力f=μN;
解得:=0.15;
因物体在斜面是匀速下滑,处于平衡状态,则可将此时物体与斜面再次看成整体,
则有:f′=Fcos45°=30×=15
N;
答:(1)地面对斜面M的摩擦力的大小15N和方向水平向左;
(2)物体与斜面的动摩擦因数是0.15;地面与斜面的摩擦力是15N.
解析
解:(1)根据整体法,将物体与斜面当作整体,对其受力分析,
对F进行力的分解,由平衡条件,
则有:f=Fcos30°=30×=15
N;
静摩擦力的方向水平向左;
(2)当斜面倾角变为45°时,对物体受力分析,如图所示;
根据平衡条件,结合力的平行四边形定则,则有:F+f=mgsin45°
且N=mgcos45°;
而滑动摩擦力f=μN;
解得:=0.15;
因物体在斜面是匀速下滑,处于平衡状态,则可将此时物体与斜面再次看成整体,
则有:f′=Fcos45°=30×=15
N;
答:(1)地面对斜面M的摩擦力的大小15N和方向水平向左;
(2)物体与斜面的动摩擦因数是0.15;地面与斜面的摩擦力是15N.
如图所示,物体B放在粗糙的水平桌面上,A被三根细绳悬挂,物体A、B都处于静止状态,其质量分别为mA=2kg,mB=5kg,细绳OB呈水平,细绳OP与竖直方向成37°角.(已知sin37°=0.6; cos37°=0.8)求:
(1)请在图上画出结点O的受力示意图;
(2)物体B受到的摩擦力;
(3)若将B物体固定在桌面上,OA、OB、OP细绳的位置保持不变,且三细绳所能承受的最大张力都是50N,为了使细绳不断,则所挂的A物的最大重量是多少?
正确答案
解:(1)对O点受力分析如图所示
(2)由几何知识知:
解得:FOB=15N
所以,B受到桌面的摩擦力大小f=FOB=15N
(3)为了使细绳不断,应满足:
FOPcos37°=mAg
其中FOP=50N
解得:mA=4kg
答:(1)如图;
(2)物体B受到的摩擦力15N;
(3)为了使细绳不断,则所挂的A物的最大重量是4kg.
解析
解:(1)对O点受力分析如图所示
(2)由几何知识知:
解得:FOB=15N
所以,B受到桌面的摩擦力大小f=FOB=15N
(3)为了使细绳不断,应满足:
FOPcos37°=mAg
其中FOP=50N
解得:mA=4kg
答:(1)如图;
(2)物体B受到的摩擦力15N;
(3)为了使细绳不断,则所挂的A物的最大重量是4kg.
如图所示,水平面上有一重40N的物体,受到F1=12N和F2=6N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,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(1)此时物体所受的摩擦力的大小和方向?
(2)若将F1撤去后,物体受到的摩擦力的大小和方向?
(3)若将F2撤去后,物体受到的摩擦力的大小和方向?
正确答案
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,方向水平向左;
(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=8N,方向水平向右.
答:(1)此时物体所受的摩擦力为6N,方向向右;
(2)将F1撤去后,物体受到的摩擦力为6N,方向向左;
(3)将F2撤去后,物体受到的摩擦力为8N,方向向右.
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,方向水平向左;
(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=8N,方向水平向右.
答:(1)此时物体所受的摩擦力为6N,方向向右;
(2)将F1撤去后,物体受到的摩擦力为6N,方向向左;
(3)将F2撤去后,物体受到的摩擦力为8N,方向向右.
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