- 相互作用
- 共34453题
如图所示,一重为50N的木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止.其中F1=18N,F2=8N.求:
(1)物体所受摩擦力;
(2)当只将F1撤去时,物体受到的摩擦力;
(3)若只将F2撤去时,则物体受到的摩擦力大小为18N,对吗?为什么?
正确答案
解:(1)物体处于平衡状态:f=F1-F2=10N
方向向左
(2)由(1)可知:物体的最大静摩力:fmax≥10N
因为:F2<fmax所以物体继续保持静止,有:
f1=F2=8N
方向向右
(3)说法不对,若只将F2撤去时,如果F1小于物体与地之间的最大静摩擦力,物体与地间的摩擦力大小为18N.F1大于物体与地之间的最大静摩擦力时,物体与地之间的摩擦力为滑动摩擦力,大小不是18N.
答:(1)物体所受摩擦力大小10N,方向向左;
(2)当只将F1撤去时,物体受到的摩擦力大小为8N,方向向右;
(3)若只将F2撤去时,则物体受到的摩擦力大小不是18N,物体可能是静摩擦力,也可能是滑动摩擦力.
解析
解:(1)物体处于平衡状态:f=F1-F2=10N
方向向左
(2)由(1)可知:物体的最大静摩力:fmax≥10N
因为:F2<fmax所以物体继续保持静止,有:
f1=F2=8N
方向向右
(3)说法不对,若只将F2撤去时,如果F1小于物体与地之间的最大静摩擦力,物体与地间的摩擦力大小为18N.F1大于物体与地之间的最大静摩擦力时,物体与地之间的摩擦力为滑动摩擦力,大小不是18N.
答:(1)物体所受摩擦力大小10N,方向向左;
(2)当只将F1撤去时,物体受到的摩擦力大小为8N,方向向右;
(3)若只将F2撤去时,则物体受到的摩擦力大小不是18N,物体可能是静摩擦力,也可能是滑动摩擦力.
如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过水平轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上,用力F=17N向左拉动B,使它向左匀速运动,这时弹簧秤的读数恒为F0=8N,已知A、B两物体的质量分别为mA=4kg,mB=5kg,g=10N/kg,求:
(1)A、B间摩擦因数;
(2)B与地面间的摩擦因数.
正确答案
解:(1)A、B间滑动摩擦力的大小与弹簧弹力相等,故:
f=μN=8N,解得:μ==0.2
(2)对木板,水平方向:F=μmAg+μ′(mA+mB)g
解得B与地面间的摩擦因数:μ′==0.1
答:(1)A、B间摩擦因数0.2;(2)B与地面间的摩擦因数0.1.
解析
解:(1)A、B间滑动摩擦力的大小与弹簧弹力相等,故:
f=μN=8N,解得:μ==0.2
(2)对木板,水平方向:F=μmAg+μ′(mA+mB)g
解得B与地面间的摩擦因数:μ′==0.1
答:(1)A、B间摩擦因数0.2;(2)B与地面间的摩擦因数0.1.
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与铁块与地面间的滑动摩擦力视为相等,动摩擦因为0.4,一个人用沿着水平方向的力推原静止的铁块,试求下列两种情况下铁块所受的摩擦力大小:
(1)推力为70N时;
(2)推力为100N时.
正确答案
解:根据滑动摩擦力公式,f=μFN=μG=0.4×200N=80N
(1)推力为70N时,推力小于铁块与地面间的最大静摩擦力,铁块未被推动,仍然处于静止状态,铁块将受到静摩擦力,由平衡条件得f=70N.
(2)推力为100N时,推力大于铁块与地面间的最大静摩擦力,铁块被推动,铁块将受到滑动摩擦力,大小为f=μFN=μG=0.4×200N=80N
答:(1)推力为70N时,静摩擦力为70N;
(2)推力为100N时,滑动摩擦力为80N.
解析
解:根据滑动摩擦力公式,f=μFN=μG=0.4×200N=80N
(1)推力为70N时,推力小于铁块与地面间的最大静摩擦力,铁块未被推动,仍然处于静止状态,铁块将受到静摩擦力,由平衡条件得f=70N.
(2)推力为100N时,推力大于铁块与地面间的最大静摩擦力,铁块被推动,铁块将受到滑动摩擦力,大小为f=μFN=μG=0.4×200N=80N
答:(1)推力为70N时,静摩擦力为70N;
(2)推力为100N时,滑动摩擦力为80N.
如图所示,物体A被压在物体B和水平地面之间,A、B的质量分别为10kg和30kg,A与B及B与地面之间的动摩擦因数都为µ=0.2.
(1)要用水平力F将整体拉动,则拉力的大小至少应为多少?
(2)若 B用水平绳子拴在墙上,则要把A向右拉动,施加的水平力F又应为多少?(g=10m/s2)
正确答案
解:(1)以整体为研究对象,受到的最大静摩擦力Fm=μFN=μ(GA+GB),用水平力F要将整体拉动,拉力的最小值为:
F=Fm=μ(GA+GB)=0.2×(30+10)×10N=80N
(2)若B用水平绳子拴在墙上,以A为研究对象,分析受力:重力GA,B的压力N2和静摩擦力f2,地面的支持力N1和摩擦力f1,作出力图.当A恰好被拉动时,A与B间静摩擦力、A与地间的静摩擦力都达到最大.根据平衡条件得:
F=f1+f2
又f1=μ(GA+GB),f2=μGB
得到:F=μ(GA+2GB),
代入数据解得:F=140N
答:(1)要用水平力F将整体拉动,则拉力的大小至少应为80N;
(2)若B用水平绳子拴在墙上,则要把A向右拉动,施加的水平力F又应为140N.
解析
解:(1)以整体为研究对象,受到的最大静摩擦力Fm=μFN=μ(GA+GB),用水平力F要将整体拉动,拉力的最小值为:
F=Fm=μ(GA+GB)=0.2×(30+10)×10N=80N
(2)若B用水平绳子拴在墙上,以A为研究对象,分析受力:重力GA,B的压力N2和静摩擦力f2,地面的支持力N1和摩擦力f1,作出力图.当A恰好被拉动时,A与B间静摩擦力、A与地间的静摩擦力都达到最大.根据平衡条件得:
F=f1+f2
又f1=μ(GA+GB),f2=μGB
得到:F=μ(GA+2GB),
代入数据解得:F=140N
答:(1)要用水平力F将整体拉动,则拉力的大小至少应为80N;
(2)若B用水平绳子拴在墙上,则要把A向右拉动,施加的水平力F又应为140N.
重为400N的木箱放在水平地面上,木箱与地面的最大静摩擦力是105N,动摩擦因数是0.25,问:
(1)用50N的力推木箱,木箱受到的摩擦力是多少?
(2)用150N的力推木箱,木箱受到的摩擦力是多少?
正确答案
解:当用50N的水平力推木箱时,木箱不动,此时受的摩擦力是静摩擦力,大小与水平力推力相等,静摩擦为:f1=F1=50N;
用150N的水平力推木箱时,150N大于105N了,物体要运动,此时受的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小为:F=μFN=0.25×400N=100N;
答:(1)用50N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力是50N,
(2)用150N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力是100N.
解析
解:当用50N的水平力推木箱时,木箱不动,此时受的摩擦力是静摩擦力,大小与水平力推力相等,静摩擦为:f1=F1=50N;
用150N的水平力推木箱时,150N大于105N了,物体要运动,此时受的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小为:F=μFN=0.25×400N=100N;
答:(1)用50N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力是50N,
(2)用150N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力是100N.
如图,物体A重80N,B重40N,A、B间动摩擦因数μ1=0.2,B与水平地面动摩擦因数μ2=0.1,A用水平轻绳系于竖直墙上,此时绳恰好伸直但无拉力,A、B都静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)若用水平向右拉力F=8N作用在B上,地面对B的摩擦力大小为多少?轻绳的拉力为多大?
(2)若把B物从A物下面匀速拉出来,水平拉力F′为多大?
正确答案
解:(1)地面对B的最大静摩擦力fm=μ2(GA+GB)=0.1×(80+40)=12N,
而F=8N<12N,所以AB仍处于静止,
则地面对B的摩擦力的大小f=F=8N,绳子的拉力T=0,
(2)要把B从A下面匀速拉出来,A与B之间,B与地面之间均为动摩擦力,
地面对B的摩擦力f1=μ2(GA+GB)=0.1×(80+40)=12N,方向水平向左,
A对B的摩擦力f2=μ1GA=16N,方向水平向左,
则水平拉力F′=f1+f2=28N
答:(1)若用水平向右拉力F=8N作用在B上,地面对B的摩擦力大小为8N,轻绳的拉力为0;
(2)若把B物从A物下面匀速拉出来,水平拉力F′为28N.
解析
解:(1)地面对B的最大静摩擦力fm=μ2(GA+GB)=0.1×(80+40)=12N,
而F=8N<12N,所以AB仍处于静止,
则地面对B的摩擦力的大小f=F=8N,绳子的拉力T=0,
(2)要把B从A下面匀速拉出来,A与B之间,B与地面之间均为动摩擦力,
地面对B的摩擦力f1=μ2(GA+GB)=0.1×(80+40)=12N,方向水平向左,
A对B的摩擦力f2=μ1GA=16N,方向水平向左,
则水平拉力F′=f1+f2=28N
答:(1)若用水平向右拉力F=8N作用在B上,地面对B的摩擦力大小为8N,轻绳的拉力为0;
(2)若把B物从A物下面匀速拉出来,水平拉力F′为28N.
在水平路面上用绳子拉一只重100N的箱子做匀速直线运动,绳子拉力的大小为50N,方向与路面的夹角为37°,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)问:
(1)箱子和地面间的滑动摩擦力是多少?
(2)箱子和地面间动摩擦因数是多少?
正确答案
解:物体的受力分析如图所示,并建立相应的直角坐标系由平衡条件可得:
N+Fsinθ=mg;
Fcosθ-f=0;联立两式可得:
N=70N,f=40N
在由f=μN可得:μ=0.57
答:(1)箱子和地面间的滑动摩擦力是40N;
(2)箱子和地面间动摩擦因数是0.57.
解析
解:物体的受力分析如图所示,并建立相应的直角坐标系由平衡条件可得:
N+Fsinθ=mg;
Fcosθ-f=0;联立两式可得:
N=70N,f=40N
在由f=μN可得:μ=0.57
答:(1)箱子和地面间的滑动摩擦力是40N;
(2)箱子和地面间动摩擦因数是0.57.
质量分别为10kg和20kg的两个物体叠放在水平面上,已知B与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,现对B施加F=60N的水平拉力后,A、B一起向右加速运动,求:
(1)A、B一起运动的加速度;
(2)物体A受到的摩擦力大小和方向.
正确答案
解:(1)对A、B整体受力分析,受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有:
F-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a
解得:
a==
(2)对物体A受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律,有:
f=mAa=10×1=10N 向右
答:(1)A、B一起运动的加速度为1m/s2;
(2)物体A受到的摩擦力大小为10N,方向向右.
解析
解:(1)对A、B整体受力分析,受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有:
F-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a
解得:
a==
(2)对物体A受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律,有:
f=mAa=10×1=10N 向右
答:(1)A、B一起运动的加速度为1m/s2;
(2)物体A受到的摩擦力大小为10N,方向向右.
某同学用弹簧秤称一木块重6N,把木块放在水平桌面上,弹簧秤水平地向右拉木块.
(1)当弹簧秤读数为1.5N时,木块未被拉动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______N,方向向______;
(2)当弹簧秤读数为3.1N时,木块刚好要开始移动,此时木块受到的是______摩擦力,大小是______N,方向向______;
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数为3N,此时木块受到的是______摩擦力,大小是______N,动摩擦因数μ=______.
(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为4N时,木块受到的摩擦力是______摩擦,大小是______N
(5)木块离开弹簧秤继续滑动过程中,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______N.
正确答案
解:(1)当弹簧秤读数为1.5N时,木块未被拉动,这时木块受到的是静摩擦力,大小是1.5N,方向向左.
(2)当弹簧秤的读数是3.1N时,木块刚好开始移动,此时木块受的是最大静摩擦力,大小是3.1N,方向向左.
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为3N,此时木块受到的是 滑动摩擦力,大小是 3N,动摩擦因数μ==
=0.5.
(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为4N时,木块受到的摩擦力是滑动摩擦力,大小是3N.
(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是 滑动摩擦力,大小是3N.
故答案为:(1)静,1.5N,左;(2)最大静,3.1,左;(3)滑动,3,0.5.(4)滑动,3(5)滑动,3.
解析
解:(1)当弹簧秤读数为1.5N时,木块未被拉动,这时木块受到的是静摩擦力,大小是1.5N,方向向左.
(2)当弹簧秤的读数是3.1N时,木块刚好开始移动,此时木块受的是最大静摩擦力,大小是3.1N,方向向左.
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为3N,此时木块受到的是 滑动摩擦力,大小是 3N,动摩擦因数μ==
=0.5.
(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为4N时,木块受到的摩擦力是滑动摩擦力,大小是3N.
(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是 滑动摩擦力,大小是3N.
故答案为:(1)静,1.5N,左;(2)最大静,3.1,左;(3)滑动,3,0.5.(4)滑动,3(5)滑动,3.
质量m=5kg的木块放在水平桌面上,在水平方向受到如图所示的两个力的作用,F1=10N,F2=4N,木块处于静止状态.
(1)求此时木块受到地面的静摩擦力的大小和方向;
(2)若撤去F2,木块刚好做匀速直线运动,求木块与桌面之间的动摩擦因数μ.
正确答案
解:(1)对木块进行受力分析,受竖直向下的重力,竖直向上的支持力、水平向右的F1、水平向左的F2和水平方向上的静摩擦力.
木块在水平方向受三个力而平衡,则木块所受的摩擦力大小为:
f=F1-F2=10N-4N=6N;
木块有向右的运动趋势,所以摩擦力的方向水平向左.
(2)撤去F2,木块刚好做匀速直线运动,此时在水平方向上受力平衡,有:
f′=F1=10N…①
f′=μmg…②
联立①②两式并代入数据得:μ=0.2
答:(1)木块受到地面的静摩擦力的大小为6N,方向水平向左;
(2)若撤去F2,木块刚好做匀速直线运动,木块与桌面之间的动摩擦因数为0.2.
解析
解:(1)对木块进行受力分析,受竖直向下的重力,竖直向上的支持力、水平向右的F1、水平向左的F2和水平方向上的静摩擦力.
木块在水平方向受三个力而平衡,则木块所受的摩擦力大小为:
f=F1-F2=10N-4N=6N;
木块有向右的运动趋势,所以摩擦力的方向水平向左.
(2)撤去F2,木块刚好做匀速直线运动,此时在水平方向上受力平衡,有:
f′=F1=10N…①
f′=μmg…②
联立①②两式并代入数据得:μ=0.2
答:(1)木块受到地面的静摩擦力的大小为6N,方向水平向左;
(2)若撤去F2,木块刚好做匀速直线运动,木块与桌面之间的动摩擦因数为0.2.
如图所示,直角劈A插在墙壁和物体B之间,劈跟竖直墙壁的夹角为37,劈的质量为m1,表面光滑,物体B的质量为m2,两物体均处于静止状态,求B受到的静摩擦力.
正确答案
解:对A进行受力分析,如图,B对A的弹力与墙面对A的弹力二者的合力与A的重力等大反向,
由几何关系:FBA=
对B进行受力分析,如图:
水平方向应有:f=FABcos37°==m1gcot37°
答:B受到的静摩擦力m1gcot37°.
解析
解:对A进行受力分析,如图,B对A的弹力与墙面对A的弹力二者的合力与A的重力等大反向,
由几何关系:FBA=
对B进行受力分析,如图:
水平方向应有:f=FABcos37°==m1gcot37°
答:B受到的静摩擦力m1gcot37°.
重为G=40N的物体在水平地面上,受到30N水平向右的拉力F作用下向右做匀加速运动,已知物体和地面之间的动摩擦因数μ=0.5.求:
(1)物体受到的支持力N大小和摩擦力f的大小;
(2)用力的图示,在右图中画出该物体的受力情况图.
正确答案
解:(1)∵物体在竖直方向上没有运动
∴N=G=40N
根据动摩擦力公式:f=μN
∴f=0.5×40=20(N)
(2)力的图示如图
答:(1)物体受到的支持力N大小40V和摩擦力f的大小20N;
(2)受力情况如图.
解析
解:(1)∵物体在竖直方向上没有运动
∴N=G=40N
根据动摩擦力公式:f=μN
∴f=0.5×40=20(N)
(2)力的图示如图
答:(1)物体受到的支持力N大小40V和摩擦力f的大小20N;
(2)受力情况如图.
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,当用水平力向右拉物体A时,试求:
(1)A与B之间的摩擦力是什么摩擦力?A与地之间的摩擦力是什么摩擦力?
(2)B物体所受的是摩擦力的大小和方向;
(3)A物体所受的地面摩擦力的大小和方向.
正确答案
解:(1)将物体A拉出,物体B静止不动,故物体A与B之间、A与地面之间都是滑动摩擦力;
(2)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;
(3)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与B之间的摩擦力是滑动摩擦力,A与地之间的摩擦力也是滑动摩擦力;
(2)A物体所受的滑动摩擦力的大小是8N,方向是向右;
(3)B物体所受的地面滑动摩擦力的大小是24N,方向是向左
解析
解:(1)将物体A拉出,物体B静止不动,故物体A与B之间、A与地面之间都是滑动摩擦力;
(2)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;
(3)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与B之间的摩擦力是滑动摩擦力,A与地之间的摩擦力也是滑动摩擦力;
(2)A物体所受的滑动摩擦力的大小是8N,方向是向右;
(3)B物体所受的地面滑动摩擦力的大小是24N,方向是向左
如图所示,水平地面上有一质量为4.4kg的物体.当对物体施加一个与水平面成α=37°的F=20N的力的作用时,物体恰能在水平面上作匀速运动,求:物体与地面间的动摩擦因数是多少?(g取10m/s2)
正确答案
解:滑动摩擦力为:Ff=μFN
根据平衡,得 Fcosα=Ff
FN+Fsinα=mg
所以,动摩擦因数为:
答:物体与地面间的动摩擦因数是0.5.
解析
解:滑动摩擦力为:Ff=μFN
根据平衡,得 Fcosα=Ff
FN+Fsinα=mg
所以,动摩擦因数为:
答:物体与地面间的动摩擦因数是0.5.
重20N的物块,放在水平桌面上,用F=8N的水平拉力拉物块可以使其做匀速直线运动.求:
(1)物块所受的摩擦力多大?
(2)物块和桌面间的动摩擦因数多大?
(3)物块在运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力多大?
正确答案
解:(1)对物块进行受力分析,受竖直向下的重力G,垂直于桌面向上的支持力N,水平拉力F和滑动摩擦力f作用,物块做匀速直线运动,物块合力为零,所以水平方向上有:f=F=8N
(2)由滑动摩擦力的公式有:f=μN,
得:μ==
=0.4
(3)物块在运动过程中突然撤去外力,物块对水平桌面的正压力不变,物块停止运动前仍然受到滑动摩擦力作用,所以有f′=f=8N
答:(1)物体所受的摩擦力为8N.
(2)物体和桌面间的动摩擦因数为0.4.
(3)物块在运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力为8N.
解析
解:(1)对物块进行受力分析,受竖直向下的重力G,垂直于桌面向上的支持力N,水平拉力F和滑动摩擦力f作用,物块做匀速直线运动,物块合力为零,所以水平方向上有:f=F=8N
(2)由滑动摩擦力的公式有:f=μN,
得:μ==
=0.4
(3)物块在运动过程中突然撤去外力,物块对水平桌面的正压力不变,物块停止运动前仍然受到滑动摩擦力作用,所以有f′=f=8N
答:(1)物体所受的摩擦力为8N.
(2)物体和桌面间的动摩擦因数为0.4.
(3)物块在运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力为8N.
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