- 相互作用
- 共34453题
一木块静止在水平桌面上,已知木块重20N,木块与桌面间的动摩擦因数为0.4,求:
(1)用6N的水平力拉木块时,木块受摩擦力的大小为多少?
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力?
(3)木块在桌面上滑动后,使水平拉力大小变为6N,木块所受的摩擦力为多大?
正确答案
解:由滑动摩擦力公式f=μN=μG=0.4×20=8N
(1)用6N的水平力拉木块时,小于最大静摩擦力,木块静止,木块受静摩擦力为6N
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用8N的水平拉力
(3)木块对桌面的压力N=G=20N,由滑动摩擦力公式f=μN=μG=0.4×20=8N;
答:(1)用6N的水平力拉木块时,木块受摩擦力为6N
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用8N的水平拉力
(3)木块在桌面上滑动后,木块受摩擦力为8N.
解析
解:由滑动摩擦力公式f=μN=μG=0.4×20=8N
(1)用6N的水平力拉木块时,小于最大静摩擦力,木块静止,木块受静摩擦力为6N
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用8N的水平拉力
(3)木块对桌面的压力N=G=20N,由滑动摩擦力公式f=μN=μG=0.4×20=8N;
答:(1)用6N的水平力拉木块时,木块受摩擦力为6N
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用8N的水平拉力
(3)木块在桌面上滑动后,木块受摩擦力为8N.
有一个木箱重800N,放在水平地面上,工人沿水平方向向左推木箱,已知木箱与地面的最大静摩擦力为200N,滑动摩擦系数为0.2,求下列情况下木箱所受的摩擦力,
(1)推力F=150N;
(2)木箱向左作匀速直线运动;
(3)推力F=200N.
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)木箱向左作匀速直线运动时,受到水平向右的滑动摩擦力,大小为f=μN=μG=0.2×800N=160N
(3)当推力F=200N时,等于最大静摩擦力,木箱刚好不动,摩擦力等于200N,方向向右.
答:
(1)推力F=150N时所受摩擦力的大小为150N;
(2)木箱向左作匀速直线运动时所受摩擦力的大小为160N;
(3)推力F=200N时所受摩擦力的大小为200N,方向向右.
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)木箱向左作匀速直线运动时,受到水平向右的滑动摩擦力,大小为f=μN=μG=0.2×800N=160N
(3)当推力F=200N时,等于最大静摩擦力,木箱刚好不动,摩擦力等于200N,方向向右.
答:
(1)推力F=150N时所受摩擦力的大小为150N;
(2)木箱向左作匀速直线运动时所受摩擦力的大小为160N;
(3)推力F=200N时所受摩擦力的大小为200N,方向向右.
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,木箱从原地移动后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动. 由此可知木箱与地板间的最大静摩擦力为多少?木箱与地板间的动摩擦因数为多少?如果水平推力为F,木箱所受的摩擦力为Ff,请画出Ff随F变化的函数图象?
正确答案
解: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.
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Ff=30N,
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.
由上可知,Ff随F变化的函数图象,如图所示,
答:木箱与地板间的最大静摩擦力35N; 木箱与地板间的动摩擦因数为0.3;如上图所示.
解析
解: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.
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Ff=30N,
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.
由上可知,Ff随F变化的函数图象,如图所示,
答:木箱与地板间的最大静摩擦力35N; 木箱与地板间的动摩擦因数为0.3;如上图所示.
质量为m=2kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了x1=4cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长了x2=3cm,己知弹簧的劲度系数为k=200N/m.(g=10N/kg)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力多少?
(2)物体和地板间的动摩擦因数.
正确答案
解:(1)当力恰好把物体拉动时,物体受到的摩擦力为最大静摩擦力;
则最大静摩擦力:
FM=kx1=8N
(2)物体匀速运动,则拉力与摩擦力大小相等;
弹力为:F=kx2
摩擦力:F=μmg;
解得:联立解得:
μ=0.3
答:(1)物体受到的最大静摩擦力为8N;(2)物体和地板间的动摩擦因数为0.3.
解析
解:(1)当力恰好把物体拉动时,物体受到的摩擦力为最大静摩擦力;
则最大静摩擦力:
FM=kx1=8N
(2)物体匀速运动,则拉力与摩擦力大小相等;
弹力为:F=kx2
摩擦力:F=μmg;
解得:联立解得:
μ=0.3
答:(1)物体受到的最大静摩擦力为8N;(2)物体和地板间的动摩擦因数为0.3.
如图所示,一根轻绳跨过光滑的定滑轮连接人和板,人站在板上以100N的拉力拉绳,人和板一起向右匀速运动,已知人的质量为60kg,板的质量为40kg,(g取10N/kg).求:
(1)地面与板之间的动摩擦因数;
(2)人受到板的摩擦力.
正确答案
解:(1)以人和板组成的整体为研究对象,则整体所受绳的拉力为:
F=200 N.
因整体向右匀速运动,所以地面对板的摩擦力为f1=200 N,方向向左,
由f1=μN得:μ==
=
=0.2
(2)以人为研究对象,水平方向人受绳的拉力F2和摩擦力f2,由于人向右匀速运动,所以有:f2=F2=100 N.板对人的摩擦力方向水平向左.
答:(1)地面与板之间的动摩擦因数为0.2.
(2)人受到板的摩擦力为100N,方向水平向左
解析
解:(1)以人和板组成的整体为研究对象,则整体所受绳的拉力为:
F=200 N.
因整体向右匀速运动,所以地面对板的摩擦力为f1=200 N,方向向左,
由f1=μN得:μ==
=
=0.2
(2)以人为研究对象,水平方向人受绳的拉力F2和摩擦力f2,由于人向右匀速运动,所以有:f2=F2=100 N.板对人的摩擦力方向水平向左.
答:(1)地面与板之间的动摩擦因数为0.2.
(2)人受到板的摩擦力为100N,方向水平向左
质量2kg的木箱静止在水平地面上,在水平恒力F的作用下开始运动,4s末速度达到4m/s,此时将F撤去,又经过6s物体停止运动,求:滑动摩擦系数μ和力F的大小.(g=10m/s2)
正确答案
解:撤去F前,物体做匀加速直线运动,由v=v0+a1t得:
a1==
=1m/s2;
撤去F后,物体做匀减速直线运动,由v2=2a2x得:
a2==
=
m/s2
由牛顿第二定律得:f=ma2=2×=
N
根据:=
加速过程中,根据牛顿第二定律得:
F-f=ma1
解得:F=f+ma1=+2×
=
N;
答:滑动摩擦系数和力F的大小
N.
解析
解:撤去F前,物体做匀加速直线运动,由v=v0+a1t得:
a1==
=1m/s2;
撤去F后,物体做匀减速直线运动,由v2=2a2x得:
a2==
=
m/s2
由牛顿第二定律得:f=ma2=2×=
N
根据:=
加速过程中,根据牛顿第二定律得:
F-f=ma1
解得:F=f+ma1=+2×
=
N;
答:滑动摩擦系数和力F的大小
N.
要使重为400N的桌子从原地水平移动,至少要用200N的水平推力,桌子从原地移动后,为了使它继续做匀速运动,只要160N的水平推力就够了,问:
(1)动摩擦因数μ为多大?
(2)如果在静止的桌子上放上200N的重物时,用220N的水平向右推力推桌子,求此时的摩擦力f为多大?
正确答案
解:(1)至少要用200N的水平推力才能使桌子水平移动,
所以fm=200N
160N的水平推力使桌子匀速运动,所以f=160N
由 f=μFN 得:μ==
=0.4
(2)再国200N物体时,压力为600N时,则最大静摩擦力将变为:600×=300N;
因为2200N<300N,所以没有推动,此时是静摩擦力,
所以f=220N
方向:水平向左
答:(1)最大静摩擦力fm为200N,动摩擦因数μ为0.4;
(2)如果在静止时,用180N的水平向右推力推桌子,求此时的摩擦力f为220N,水平向左.
解析
解:(1)至少要用200N的水平推力才能使桌子水平移动,
所以fm=200N
160N的水平推力使桌子匀速运动,所以f=160N
由 f=μFN 得:μ==
=0.4
(2)再国200N物体时,压力为600N时,则最大静摩擦力将变为:600×=300N;
因为2200N<300N,所以没有推动,此时是静摩擦力,
所以f=220N
方向:水平向左
答:(1)最大静摩擦力fm为200N,动摩擦因数μ为0.4;
(2)如果在静止时,用180N的水平向右推力推桌子,求此时的摩擦力f为220N,水平向左.
在图中,若两物体的重力分别为GA=20N,GB=40N,A、B间动摩擦因数μ1=0.2,B与地面间动摩擦因数μ2=0.4,用力F作用在B上后,A、B间及B与地面间都发生了相对滑动.求各接触面间摩擦力的大小.
正确答案
解:由于都发生了相对滑动,接触面间产生的是滑动摩擦力,AB间f=μ1GA=4N,B与地面间f′=μ2(GB+GA)=24N
答:AB间摩擦力4N,B与地面间摩擦力24N
解析
解:由于都发生了相对滑动,接触面间产生的是滑动摩擦力,AB间f=μ1GA=4N,B与地面间f′=μ2(GB+GA)=24N
答:AB间摩擦力4N,B与地面间摩擦力24N
一台起重机的钢丝绳可承受14000kg的拉力,现用它吊重100kg的货物.若使货物以1米每二次方秒的加速度上升,钢丝绳是否会断裂?
正确答案
解:根据牛顿第二定律得:
F-mg=ma
解得:F=1000+100=1100<14000N,故不会断裂
答:钢丝绳不会断裂.
解析
解:根据牛顿第二定律得:
F-mg=ma
解得:F=1000+100=1100<14000N,故不会断裂
答:钢丝绳不会断裂.
如图所示,物体A、B的质量mA=6kg,mB=4kg,A与B、B与地面之间的动摩擦因数都等于0.3在外力F的作用下,A和B一起做匀速运动,求A对B和地面对B的摩擦力的大小和方向.(g取10m/s2)
正确答案
解:整体分析,根据牛顿第二定律,则有:
地面对B的摩擦力为:f=μ(mA+mB)g=0.3×(6+4)×10=30N
方向与运动方向相反,故向左.
再对A分析
且T=f′
对滑轮分析
则有:2T=f
故:f=15N,方向向左.
答:A对B的摩擦力大小为15N,方向向右;地面对B的摩擦力的大小为30N;方向向左.
解析
解:整体分析,根据牛顿第二定律,则有:
地面对B的摩擦力为:f=μ(mA+mB)g=0.3×(6+4)×10=30N
方向与运动方向相反,故向左.
再对A分析
且T=f′
对滑轮分析
则有:2T=f
故:f=15N,方向向左.
答:A对B的摩擦力大小为15N,方向向右;地面对B的摩擦力的大小为30N;方向向左.
(2015秋•南昌校级月考)如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.保持斜面倾角为30°,对物体施加一水平向右的恒力F,使物体沿斜面匀速向上滑行(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).增大斜面倾角,当倾角超过某一临界角θ0 时,则不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,已知重力加速度为g,试求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)水平恒力F的大小;
(3)这一临界角θ0的大小.
正确答案
解:(1)物体匀速上滑时受力如左图所示,匀速下滑时受力如右图所示.
物体匀速下滑时,根据平衡条件得:
mgsin30°=F1
FN=mgcos30°
又 F1=μFN
μ=tan30°=;
(2)物体沿斜面匀速上升,根据平衡条件得:
沿斜面方向:Fcosα=mgsinα+F2
垂直于斜面方向:FN1=mg cos α+Fsin α
又 F2=μFN1
联立得:F==
=
mg;
(3)由上式,当cos-sin=0,即cotα=时,F→∞,
即“不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行”
此时,α=60°
答:(1)物体与斜面间的动摩擦因素μ为;
(2)水平恒力F的大小mg.
(3)这一临界角θ0的大小60°.
解析
解:(1)物体匀速上滑时受力如左图所示,匀速下滑时受力如右图所示.
物体匀速下滑时,根据平衡条件得:
mgsin30°=F1
FN=mgcos30°
又 F1=μFN
μ=tan30°=;
(2)物体沿斜面匀速上升,根据平衡条件得:
沿斜面方向:Fcosα=mgsinα+F2
垂直于斜面方向:FN1=mg cos α+Fsin α
又 F2=μFN1
联立得:F==
=
mg;
(3)由上式,当cos-sin=0,即cotα=时,F→∞,
即“不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行”
此时,α=60°
答:(1)物体与斜面间的动摩擦因素μ为;
(2)水平恒力F的大小mg.
(3)这一临界角θ0的大小60°.
如图所示,在与水平地面成θ角的拉力F作用下,质量为m的物块沿地面向右做匀速直线运动.
(1)试求物体与地面间的滑动摩擦因数?
(2)若把此力F改为水平向右拉物体,F为多大力就可以让物体做匀速直线运动?
正确答案
解:(1)对物块受力分析,受拉力、重力、支持力、摩擦力,如图所示:
因为物块匀速运动,
在竖直方向受力平衡,则有:Fsinθ+N=mg;
解得:N=mg-Fsinθ;
在水平方向上受力平衡则有:
受到的滑动摩擦力为 f=Fcosθ
因此,则有:Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=0
解得:μ=;
(2)物体受到重力、支持力、拉力及滑动摩擦力,
根据平衡条件,则有:F=f=μN=μmg=mg;
答:(1)物体与地面间的滑动摩擦因数;
(2)F为mg,就可以让物体做匀速直线运动.
解析
解:(1)对物块受力分析,受拉力、重力、支持力、摩擦力,如图所示:
因为物块匀速运动,
在竖直方向受力平衡,则有:Fsinθ+N=mg;
解得:N=mg-Fsinθ;
在水平方向上受力平衡则有:
受到的滑动摩擦力为 f=Fcosθ
因此,则有:Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=0
解得:μ=;
(2)物体受到重力、支持力、拉力及滑动摩擦力,
根据平衡条件,则有:F=f=μN=μmg=mg;
答:(1)物体与地面间的滑动摩擦因数;
(2)F为mg,就可以让物体做匀速直线运动.
如图,在倾角为θ的斜面上,有一木块m,该木块恰好能够沿斜面匀速下滑,
(1)求木块与斜面间的动摩擦因数.
(2)若用一个沿斜面方向的力拉木块,使木块沿斜面匀速地向斜面顶端运动,这个力大小如何?
正确答案
解:(1)木块匀速下滑过程中,受力如图(1)所示,根据平衡条件可得:
mgsinθ=f
而f=μmgcosθ
所以动摩擦因数为:μ=
(2)木块匀速上滑过程中,受力如图(2)所示,根据平衡条件可得:F=mgsinθ+f
由以上两个式子可得:F=2mgsinθ
答:(1)物体与斜面的动摩擦因数为tanθ;
(2)保持倾角不变,为使物体可以匀速上滑,推力为2mgsinθ.
解析
解:(1)木块匀速下滑过程中,受力如图(1)所示,根据平衡条件可得:
mgsinθ=f
而f=μmgcosθ
所以动摩擦因数为:μ=
(2)木块匀速上滑过程中,受力如图(2)所示,根据平衡条件可得:F=mgsinθ+f
由以上两个式子可得:F=2mgsinθ
答:(1)物体与斜面的动摩擦因数为tanθ;
(2)保持倾角不变,为使物体可以匀速上滑,推力为2mgsinθ.
用一根长20cm、劲度系数k=20N/cm的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为20kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到24cm时木块开始运动,当弹簧的长度为23cm时,木块在桌面上做匀速运动.求:
(1)木块受到的最大静摩擦力是多大?静摩擦力的变化范围怎样?
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少?
(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于23cm时,滑动摩擦力如何变化?(g=10N/kg)
正确答案
解:(1)木块在刚滑动之前,受到静摩擦力已达到最大值,其最大值为:
Fmax=F=k(x1-x0)=20×(24-20)N=80N
其变化范围是0~Fmax,即0~80N.
(2)当木块做匀速运动时,木块受到的滑动摩擦力F滑与弹簧的拉力大小相等、方向相反.
F滑=F′=k(x2-x0)=20×(23-20)N=60N,
因为F滑=μFN=μG
所以动摩擦因数为:μ==
=0.3
(3)因为滑动摩擦力F滑=μFN,F滑是由FN决定的,μ和FN不变,所以F滑不变,可见在木块滑动后,弹簧的长度小于或大于21.7cm时,只是拉力变化,滑动摩擦力的大小与木块的运动状态无关.
答:(1)木块受到的最大静摩擦力是80N;静摩擦力的变化范围 0<Ff≤80N;
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是0.3;
(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于23cm时,滑动摩擦力60N,不变.
解析
解:(1)木块在刚滑动之前,受到静摩擦力已达到最大值,其最大值为:
Fmax=F=k(x1-x0)=20×(24-20)N=80N
其变化范围是0~Fmax,即0~80N.
(2)当木块做匀速运动时,木块受到的滑动摩擦力F滑与弹簧的拉力大小相等、方向相反.
F滑=F′=k(x2-x0)=20×(23-20)N=60N,
因为F滑=μFN=μG
所以动摩擦因数为:μ==
=0.3
(3)因为滑动摩擦力F滑=μFN,F滑是由FN决定的,μ和FN不变,所以F滑不变,可见在木块滑动后,弹簧的长度小于或大于21.7cm时,只是拉力变化,滑动摩擦力的大小与木块的运动状态无关.
答:(1)木块受到的最大静摩擦力是80N;静摩擦力的变化范围 0<Ff≤80N;
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是0.3;
(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于23cm时,滑动摩擦力60N,不变.
如图所示,质量为m、横截面为直角三角形的物体ABC,已知∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直斜面BC的推力,现物体能静止不动,求:
(1)物体静止时的摩擦力.
(2)若在F作用下物体匀速滑动,则物体和墙面间的动摩擦因数是多少?
正确答案
解:(1)对木块受力分析,受推力F、重力G、支持力N和向上的静摩擦力f,如图
由于物体保持静止,根据共点力平衡条件,有
x方向 N-Fcosα=0
y方向 f-G-Fsinα=0
由以上两式,解得
f=mg+Fsinα
(2)对物体受力分析可知,物体受重力、推力F、墙对物体的弹力及摩擦力的作用下做匀速直线运动,故物体受力平衡;将F向水平向分解,如图所示:
则可知竖直方向上合力为零,即摩擦力f=mg+Fsinα;
而物体滑动,故为滑动摩擦力,故摩擦力也可以等于μFcosα;
因此则有μFcosα=mg+Fsinα;
解得:.
答:(1)物体静止时的摩擦力mg+Fsinα.
(2)若在F作用下物体匀速滑动,则物体和墙面间的动摩擦因数是:.
解析
解:(1)对木块受力分析,受推力F、重力G、支持力N和向上的静摩擦力f,如图
由于物体保持静止,根据共点力平衡条件,有
x方向 N-Fcosα=0
y方向 f-G-Fsinα=0
由以上两式,解得
f=mg+Fsinα
(2)对物体受力分析可知,物体受重力、推力F、墙对物体的弹力及摩擦力的作用下做匀速直线运动,故物体受力平衡;将F向水平向分解,如图所示:
则可知竖直方向上合力为零,即摩擦力f=mg+Fsinα;
而物体滑动,故为滑动摩擦力,故摩擦力也可以等于μFcosα;
因此则有μFcosα=mg+Fsinα;
解得:.
答:(1)物体静止时的摩擦力mg+Fsinα.
(2)若在F作用下物体匀速滑动,则物体和墙面间的动摩擦因数是:.
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