- 相互作用
- 共34453题
如图所示在一个粗糙水平面上有两个质量分别为1kg和2kg的木块A和B,中间用一个原长为20cm,劲度系数为100N/m的轻弹簧连接起来,现用一水平拉力向右拉木块B,当两木块一起向右匀速运动时,两木块间的距离为24cm.(g=10m/s2)
(1)求弹簧的弹力,
(2)求摩擦因数
(3)求对木块B的水平拉力.
正确答案
解:(1)已知L0=20cm L=24cm k=100N/m
弹簧的形变量x=L0-L=24cm-20cm=0.04m
由胡克定律知F=kx=100×0.04=4N
(2)对A受力分析,水平方向受弹力和滑动摩擦力平衡
则f=μmg=F
=
=0.4
(3)把AB看做整体:
F拉=μ(mA+mB)g=0.4×(1+2)×10=12N
答:(1)弹簧的弹力4N,
(2)摩擦因数0.4,
(3)对木块B的水平拉力12N.
解析
解:(1)已知L0=20cm L=24cm k=100N/m
弹簧的形变量x=L0-L=24cm-20cm=0.04m
由胡克定律知F=kx=100×0.04=4N
(2)对A受力分析,水平方向受弹力和滑动摩擦力平衡
则f=μmg=F
=
=0.4
(3)把AB看做整体:
F拉=μ(mA+mB)g=0.4×(1+2)×10=12N
答:(1)弹簧的弹力4N,
(2)摩擦因数0.4,
(3)对木块B的水平拉力12N.
如图所示,一质量为2kg的物体夹在两木板之间,物体左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同.若把该物从上面匀速抽出,需50N的力.若把它从下面匀速抽出,则需多大的力.(设两木板对物体的压力不变)
正确答案
解:根据滑动摩擦力公式f=μN,不论从上面抽出,还是从下面抽出,滑动摩擦力大小不变;
当物从上面匀速抽出,需50N的力,即50N=f+mg;解得:f=50-20=30N
当物体从下面匀速抽出时,则有:F=f-mg=30-20=10N
答:把它从下面匀速抽出,则需10N的力.
解析
解:根据滑动摩擦力公式f=μN,不论从上面抽出,还是从下面抽出,滑动摩擦力大小不变;
当物从上面匀速抽出,需50N的力,即50N=f+mg;解得:f=50-20=30N
当物体从下面匀速抽出时,则有:F=f-mg=30-20=10N
答:把它从下面匀速抽出,则需10N的力.
如图所示,重20N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为0.1,当水平外力F为F1=100N时,物体与墙间的摩擦力是______N,当水平外力F为F2=400N时,物体与墙间的摩擦力是______N.
正确答案
解:当水平外力F为F1=100N时,滑动摩擦力为:f=μF1=0.1×100N=10N<G,故物体保持静止,是静摩擦力,根据平衡条件,静摩擦力为20N;
当水平外力F为F2=400N时,物体与墙间的摩擦力是:f′=μF2=0.1×400N=40N>G,故物体加速下滑,是滑动摩擦力,为20N;
故答案为:10,20.
解析
解:当水平外力F为F1=100N时,滑动摩擦力为:f=μF1=0.1×100N=10N<G,故物体保持静止,是静摩擦力,根据平衡条件,静摩擦力为20N;
当水平外力F为F2=400N时,物体与墙间的摩擦力是:f′=μF2=0.1×400N=40N>G,故物体加速下滑,是滑动摩擦力,为20N;
故答案为:10,20.
如图所示,物体A重40N,放在光滑的地面上,物体B重10N,放在A上面并用细绳沿水平方向固定在墙上.当用水平力F=8N拉A时,刚好能将A匀速拉出,则A、B接触间的动摩擦因数多大?
正确答案
解:以A物体为研究对象,其受力情况如图所示
则物体B对其压力 FN2=GB=10N,
因此A受B的滑动摩擦力 Ff=μFN2=10μ,
又由题意得:F=Ff=10μ,
F=8(N),
代入即可得到:μ==
=0.8.
答:A、B接触面间的动摩擦因数0.8.
解析
解:以A物体为研究对象,其受力情况如图所示
则物体B对其压力 FN2=GB=10N,
因此A受B的滑动摩擦力 Ff=μFN2=10μ,
又由题意得:F=Ff=10μ,
F=8(N),
代入即可得到:μ==
=0.8.
答:A、B接触面间的动摩擦因数0.8.
水平桌面上放着一个重为200N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,若在木块上施加一水平拉力F=51N时,刚好能够拉动木块,则
(1)木块与桌面间最大静摩擦力的大小;
(2)若木块原处于静止状态时,施加F=25N的水平向右拉力后,求木块所受的摩擦力;
(3)若木块原处于静止状态时,施加F=60N的水平向右拉力后,求木块所受的摩擦力.
正确答案
解:
(1)当物体刚要被拉动时,静摩擦力达到最大,根据平衡条件得,木块与桌面间最大静摩擦力的大小为fm=51N;
(2)木块处于静止状态时,施加F=25N的水平向右拉力,木块所受的摩擦力为静摩擦力,由平衡知识得摩擦力大小为f1=F=25N,方向水平向左;
(3)若木块处于静止状态时,施加F=60N的水平向右拉力,大于最大静摩擦力,木块被拉动,木块所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为F=μG=50 N,方向水平向左.
答:
(1)木块与桌面间最大静摩擦力的大小为51N;
(2)若木块处于静止状态时,施加F=25N的水平向右拉力,木块所受的摩擦力大小为25N,方向水平向左;
(3)若木块处于静止状态时,施加F=60N的水平向右拉力,求木块所受的摩擦力大小这50 N,方向水平向左.
解析
解:
(1)当物体刚要被拉动时,静摩擦力达到最大,根据平衡条件得,木块与桌面间最大静摩擦力的大小为fm=51N;
(2)木块处于静止状态时,施加F=25N的水平向右拉力,木块所受的摩擦力为静摩擦力,由平衡知识得摩擦力大小为f1=F=25N,方向水平向左;
(3)若木块处于静止状态时,施加F=60N的水平向右拉力,大于最大静摩擦力,木块被拉动,木块所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为F=μG=50 N,方向水平向左.
答:
(1)木块与桌面间最大静摩擦力的大小为51N;
(2)若木块处于静止状态时,施加F=25N的水平向右拉力,木块所受的摩擦力大小为25N,方向水平向左;
(3)若木块处于静止状态时,施加F=60N的水平向右拉力,求木块所受的摩擦力大小这50 N,方向水平向左.
如图所示,水平面上有一重为40N的物体,.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,若其受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用时求:
(1)物体所受的摩擦力的大小与方向.
(2)当只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.
(3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小方向又如何?
正确答案
解:物体所受最大静摩擦力为:fm=μG=0.2×40=8N
(1)由于F1-F2=13-6=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=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=13N>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=0.2×40=8N,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6N,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8N,方向水平向右.
解析
解:物体所受最大静摩擦力为:fm=μG=0.2×40=8N
(1)由于F1-F2=13-6=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=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=13N>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=0.2×40=8N,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6N,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8N,方向水平向右.
重8牛的滑块A置于水平桌面上,另一重2牛的挂盘用细线通过桌子边缘的定滑轮水平地拉A,如图.恰能使A匀速滑动,如果在A上再放一个重6牛的砝码C,为使C与A能一起匀速滑动,B盘中还需要加多少砝码?
正确答案
解:重2N的挂盘用细线通过桌子边缘的定滑轮水平地拉A,恰能使A匀速滑动,故:
T=GB
T=μGA
如果在A上再放一个重6N的砝码C,为使C与A能一起匀速滑动,B盘中还需要增加重为△G的砝码,故:
T+△G=μ(GA+6)
代入数据解得:△G=1.5N
答:为使C与A能一起匀速滑动,B盘中还需要加1.5N的砝码.
解析
解:重2N的挂盘用细线通过桌子边缘的定滑轮水平地拉A,恰能使A匀速滑动,故:
T=GB
T=μGA
如果在A上再放一个重6N的砝码C,为使C与A能一起匀速滑动,B盘中还需要增加重为△G的砝码,故:
T+△G=μ(GA+6)
代入数据解得:△G=1.5N
答:为使C与A能一起匀速滑动,B盘中还需要加1.5N的砝码.
如图所示,一个质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,物体受到沿斜面向上的拉力F的作用,使物体沿斜面向上做匀速直线运动,试求:
①物体受到的摩擦力大小.
②物体与斜面间的动摩擦因素μ.
正确答案
解:①对物体受力分析,
由平衡条件可知:
f=F-mgsinθ;
②根据f=μN=μmgcosθ
所以:μ=
答:①物体受到的摩擦力大小F-mgsinθ.
②物体与斜面间的动摩擦因素.
解析
解:①对物体受力分析,
由平衡条件可知:
f=F-mgsinθ;
②根据f=μN=μmgcosθ
所以:μ=
答:①物体受到的摩擦力大小F-mgsinθ.
②物体与斜面间的动摩擦因素.
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:物体受到的支持力N大小和摩擦力f的大小.
正确答案
解:物体受重力G、支持力N、拉力F、向左的滑动摩擦力f
竖直方向:N=G=40N
根据动摩擦力公式:f=μN
∴f=0.5×40=20(N)
答:物体受到的支持力N大小40V和摩擦力f的大小20N;
解析
解:物体受重力G、支持力N、拉力F、向左的滑动摩擦力f
竖直方向:N=G=40N
根据动摩擦力公式:f=μN
∴f=0.5×40=20(N)
答:物体受到的支持力N大小40V和摩擦力f的大小20N;
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:(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.
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: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.
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,用水平力F将一木块压在竖直墙壁上,已知木块重G=6N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25,问:
(1)当F=25N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当F增大为30N时,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当F=10N时,此时木块受到的摩擦力为多大?
正确答案
解:(1)当F=25N时,最大静摩擦力为Fm=0.25×25=6.25N;重力小于最大静摩擦力;故木块没有启动,则木块在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡,即f=mg=6N.
(2)当F增大为30N时,同理可知木块仍静止,木块在竖直方向上仍然受重力和静摩擦力平衡,即f=mg=6N.
(3)水平方向上,木块受水平推力和墙壁的弹力平衡,当F=10N时,N=F=10N,则f=μN=0.25×10N=2.5N.
木块的受到的重力大于摩擦力;故物体沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,在水平方向上,木块受水平推力和墙壁的弹力平衡;故摩擦力f=2.5N;
答:(1)当F=25N时,木块没有启动,木块受到的摩擦力为6N.
(2)当F增大为30N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为6N.
(3)当F=10N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为2.5N,
解析
解:(1)当F=25N时,最大静摩擦力为Fm=0.25×25=6.25N;重力小于最大静摩擦力;故木块没有启动,则木块在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡,即f=mg=6N.
(2)当F增大为30N时,同理可知木块仍静止,木块在竖直方向上仍然受重力和静摩擦力平衡,即f=mg=6N.
(3)水平方向上,木块受水平推力和墙壁的弹力平衡,当F=10N时,N=F=10N,则f=μN=0.25×10N=2.5N.
木块的受到的重力大于摩擦力;故物体沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,在水平方向上,木块受水平推力和墙壁的弹力平衡;故摩擦力f=2.5N;
答:(1)当F=25N时,木块没有启动,木块受到的摩擦力为6N.
(2)当F增大为30N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为6N.
(3)当F=10N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为2.5N,
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: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:=;>.
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,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,AB紧靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力,若物块静止不动,求:物块受到的摩擦力和墙面对它的弹力的大小.
正确答案
解:对物块受力分析,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
又G=mg
由以上两式,解得:
N=Fcosα
f=mg+Fsinα
答:物块受到的摩擦力Fsinα+mg和墙面对它的弹力的大小Fcosα.
解析
解:对物块受力分析,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
又G=mg
由以上两式,解得:
N=Fcosα
f=mg+Fsinα
答:物块受到的摩擦力Fsinα+mg和墙面对它的弹力的大小Fcosα.
(2015秋•玉林校级月考)木板甲、乙分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现将F=1N的水平拉力作用在木块乙上,如图所示. 求:
(1)木块乙所受摩擦力大小
(2)木块甲所受摩擦力大小.
正确答案
解:(1)由题意可得木块乙受到的最大静摩擦力
Fmax=μFN=0.25×60 N=15 N,
弹簧的弹力F弹=kx=400×0.02 N=8 N,
木块乙受到向右的力F弹+F=9 N<Fmax,故木块乙仍静止.
由平衡条件可得木块乙受到向左的摩擦力Ff乙=F弹+F=9 N,
(2)木块甲受到的最大静摩擦力Fmax′=μFN‘=0.25×50 N=12.5 N,弹簧的弹力F弹=8 N<Fmax',故甲仍静止,受到向右的摩擦力Ff甲=F弹=8 N,
答:(1)木块乙所受摩擦力大小是9N;
(2)木块甲所受摩擦力大小是8N.
解析
解:(1)由题意可得木块乙受到的最大静摩擦力
Fmax=μFN=0.25×60 N=15 N,
弹簧的弹力F弹=kx=400×0.02 N=8 N,
木块乙受到向右的力F弹+F=9 N<Fmax,故木块乙仍静止.
由平衡条件可得木块乙受到向左的摩擦力Ff乙=F弹+F=9 N,
(2)木块甲受到的最大静摩擦力Fmax′=μFN‘=0.25×50 N=12.5 N,弹簧的弹力F弹=8 N<Fmax',故甲仍静止,受到向右的摩擦力Ff甲=F弹=8 N,
答:(1)木块乙所受摩擦力大小是9N;
(2)木块甲所受摩擦力大小是8N.
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