摩擦力大小的计算与应用 [例8]如图所示.水平面上两物体 ml.m2经一细绳相连.在水平力F的作用下处于静止状态.则连结两物体绳中的张力可能为 A.零,B.F/2, C.F,D.大于F 解析:当m2与平面间的摩擦力与F平衡时.绳中的张力为零.所以A对,当m2与平面间的最大静摩擦力等于F/2时.则绳中张力为F/2.所以B对.当m2与平面间没有摩擦力时.则绳中张力为F.所以C对.绳中张力不会大于F.因而D错. 答案:ABC 点评:要正确解答该题.必须对静摩擦力.最大静摩擦力有深刻正确的理解. [例9]如图所示.传送带与水平面的夹角为370并以10m/s的速度匀速运动着.在传送带的A端轻轻放一小物体.若已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5.AB间距离S=16m.则小物体从A端运动到B端所需的时间为:(1)传送带顺时针方向转动?(2)传送带逆时针方向转动? A.2.8s,B.2.0s,C.2.1s,D.4.0s, [分析与解](1)对物体受力分析如图.沿皮带所在的斜面方向有a=gsin370-μgcos370=2m/s2.因物体沿皮带向下运动而皮带向上运动.所以整个过程物体对地匀加速运动16m.据s=at2得t=4.0s.D选项正确. (2)当物体下滑速度小于传送带时.物体的加速度为a1,(此时滑动摩擦力沿斜面向下)则:a1==gsin370+μgcos370=10×0.6+0.5×10×0.8=10米/秒2 t1=v/a1=10/10=1米,S1=½a1t12=½×10×12=5米 当物体下滑速度大于传送带V=10米/秒 时.物体的加速度为a2则: a2===gsin370-μgcos370=10×0.6-0.5×10×0.8=2米/秒2 S2=vt2+½a2t2=(a1t1)t2+½a2t22=10×1×t2+½×2×t22=16-5=11 即:10t2+t22=11 解得:t2=1秒(t2=-11秒舍去) 所以.t=t1+t2=1+1=2秒.B选项正确. 拓展与思考:①皮带不传时与哪种情况类似? ②皮带逆时针转时.若μ=0.8.物体从A到B需多长时间? ③求上述过程中产生的热量? 注意:在计算摩擦力的大小之前.必须首先分析物体的运动的情况.判明是滑动摩擦.还是静摩擦.若是滑动摩擦.可用 f=μN计算.但要注意N是接触面的正压力.并不总是等于物体的重力.若是静摩擦.一般应根据物体的运动情况(静止.匀速运动或加速运动).利用平衡条件或运动定律求解. 最大静摩擦力最大静摩擦力与物体运动趋势无关.而只跟μ0N有关.它比滑动摩擦力略大一些.在许多问题的处理过程中往往将其大小等于滑动摩擦力. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验,力矩盘上各同心圆的间距相等.
(1)在下面一些关于实验的注意事项中,你认为正确的是
BCD
BCD

A.挂弹簧秤的横杆要严格保持水平
B.弹簧秤使用前必须调零
C.各力矩应取得大一些
D.对力臂的测量要尽量准确
(2)在A、B二点分别用细线悬挂钩码,M、C两点用弹簧秤连接后,力矩盘平衡(如图所示),已知每个钩码所受的重力为1牛,则此时弹簧秤示数为
3.5
3.5
牛.
(3)有同学在做这个实验时,发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距.经检查发现读数和计算均无差错,请指出造成这种差距的一个可能原因:
转轴摩擦力太大,安装力矩盘后,轻轻转动盘面,如果盘面转动很快停止,说明摩擦太大
转轴摩擦力太大,安装力矩盘后,轻轻转动盘面,如果盘面转动很快停止,说明摩擦太大

或力矩盘没有调到竖直,
或力矩盘没有调到竖直,
,检验这个原因的方法是:
用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面,如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角,说明力矩盘不竖直等.
用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面,如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角,说明力矩盘不竖直等.

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用如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系。小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子。沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M。(实验已平衡摩擦力)
验证在质量不变的情况下,加速度与合力成正比:从盒子中取 出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合力F,对应的加速度a则由打下的纸带计算得出。多次改变合力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变。以合力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线。
(1)a-F图线斜率的物理意义是_______________________。
(2)你认为把沙桶的总重力mg当作合力F是否合理?
答:______________。(填“合理”或“不合理”)
(3)本次实验中,是否应该满足M>>m这样的条件?
答:_____________(填“是”或“否”);理由是______________________________。

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如图所示,斜面的倾角θ=37°.一个质量m=1.0kg的物体,从静止开始沿斜面下滑.在开始运动后的最初2.0s内,物体下滑的距离为4.0m.不计空气阻力.计算时重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求物体运动的加速度大小;
(2)求物体与斜面间的动摩擦因数;
(3)如果用水平力将该物体从斜面底端匀速推上斜面,应该用多大的水平力作用在物体上?

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如图所示,利用此实验装置既可以探究物体做匀变速直线运动时加速度与所受合外力的关系,也可以探究合力做功和物体动能变化的关系.

(1)若想用钩码的重力表示小车受到的合外力,除需要平衡摩擦力外,你认为此实验还应该满足的条件是
小车(和砝码)的质量远大于钩码的质量
小车(和砝码)的质量远大于钩码的质量

(2)如图所示是某次探究合力做功与物体动能变化关系的实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F、G是计数点.打点计时器所加的交流电频率为50Hz,两相邻计数点间还有四个点没有画出.打计数点B时,纸带的瞬时速度大小为
0.53
0.53
m/s;若测得小车(含车上砝码)的总质量为500g,钩码总质量为31g,则打下B点到F点的过程中合外力对小车做功为
8.1×10-2
8.1×10-2
J(可认为小车所受合外力大小等于钩码重力);在这个过程中小车(含车上砝码)的动能变化量为
7.8×10-2
7.8×10-2
J,由此可得结论:
在实验误差范围内,合外力对物体所做的功等于物体动能的变化
在实验误差范围内,合外力对物体所做的功等于物体动能的变化
.(本题所有计算结果都保留两位有效数字,g取10m/s2

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如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50HZ交流电.小车的质量为m1,小桶(及砝码)的质量为m2     
(1)下列说法正确的是
D
D

A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远大于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-
1m1
图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象,可能是图中的图线
.(选填“甲”、“乙”、“丙”)

(3)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=
0.496
0.496
m/s2 (保留三位有效数字).

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同步练习册答案