1.1.2.摩擦分为静摩擦和滑动摩擦 当两个相互接触的物体之间存在相对滑动的趋势(就是说:假如它们之间的接触是“光滑的 .将发生相对滑动)时.产生的摩擦力为静摩擦力.其方向与接触面上相对运动趋势的指向相反.大小视具体情况而定.由平衡条件或从动力学的运动方程解算出来.最大静摩擦力为 式中称为静摩擦因数.它取决于接触面的材料与接触面的状况等.N为两物体间的正压力. 当两个相互接触的物体之间有相对滑动时.产生的摩擦力为滑动摩擦力.滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,其大小与两物体间的正压力成正比. 为滑动摩擦因数.取决于接触面的材料与接触面的表面状况.在通常的相对速度范围内.可看作常量.在通常情况下.可不加区别.两物体维持相对静止的动力学条件为静摩擦力的绝对值满足 在接触物的材料和表面粗糙程度相同的条件下.静摩擦因数略大于动摩擦因数. 摩擦角 令静摩擦因数等于某一角的正切值.即.这个角就称为摩擦角.在临界摩擦,.支承面作用于物体的沿法线方向的弹力N与最大静摩擦力的合力F与接触面法线方向的夹角等于摩擦角.如图1-1-11所示.在一般情况下.静摩擦力未达到最大值.即 因此接触面反作用于物体的全反力的作用线与面法线的夹角.不会大于摩擦角.即.物体不会滑动.由此可知.运用摩擦角可判断物体是否产生滑动的条件.如图1-1-12放在平面上的物体A.用力F去推它.设摩擦角为.推力F与法线夹角为.当时.无论F多大.也不可能推动物块A.只有时.才可能推动A. 摩擦力作用的时间 因为只有当两个物体之间有相对运动或相对运动趋势时.才有摩擦力.所以要注意摩擦力作用的时间.如一个小球竖直落下与一块在水平方向上运动的木块碰撞后.向斜上方弹出.假设碰撞时间为.但可能小球不需要时间.在水平方向上便已具有了与木块相同的速度.则在剩下的时间内小球和木块尽管还是接触的.但互相已没有摩擦力. 如图1-1-14.小木块和水平地面之间的动摩擦因数为.用一个与水平方向成多大角度的力F拉着木块匀速直线运动最省力? 将摩擦力和地面对木块的弹力N合成一个力.摩擦角为 .这样木块受三个力:重力G.桌面对木块的作用力和拉力F.如图1-1-14.作出力的三角形.很容易看出当F垂直于最小.即有F与水平方向成时最小. 例1. 例1. 如图1-1-15所示皮带速度为.物A在皮带上以速度垂直朝皮带边运动.试求物A所受摩擦力的方向. 解:物A相对地运动速度为.滑动摩擦力f与方向相反如图所示. 例2.物体所受全反力R与法向的夹角的情形可能出现吗? 解:不可能.因为若有则即..这是不可能的.然而在要判断一个受摩擦物体是否静止时.可事先假定它静止.由平衡求出,有如下三种情形: §1.2力的合成与分解 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

㈠ 4分

    为了定性研究阻力(摩擦阻力和空气阻力)与速度的关系,某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器,将拴有金属小球的细线拉离竖直方向一个角度后由静止释放,小球撞击固定在小车右端的挡板,使小车和挡板在无动力条件下一起运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点,用刻度尺测出相邻两点间的距离,可得:

小车运动的加速度逐渐       (填“增大、减小或不变”) 

表明小车所受的阻力随速度的减小而       (填“增大、减小或不变”)。

 

 

 

 

            

 

 

             

 

 

  ㈡. 6分

卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学为在这种环境下,设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)物体与桌面间的摩擦力可忽略,原因是                    

(2)实验时需要测量的物理量是                   

(3)待测质量的表达式为m=                      

 

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㈠ 4分

    为了定性研究阻力(摩擦阻力和空气阻力)与速度的关系,某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器,将拴有金属小球的细线拉离竖直方向一个角度后由静止释放,小球撞击固定在小车右端的挡板,使小车和挡板在无动力条件下一起运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点,用刻度尺测出相邻两点间的距离,可得:

小车运动的加速度逐渐       (填“增大、减小或不变”) 

表明小车所受的阻力随速度的减小而       (填“增大、减小或不变”)。

 

 

 

 

            

 

 

             

 

 

  ㈡. 6分

卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学为在这种环境下,设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)物体与桌面间的摩擦力可忽略,原因是                    

(2)实验时需要测量的物理量是                   

(3)待测质量的表达式为m=                      

 

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静止在光滑水平地面上的平板小车C,质量为mC =3kg,物体AB的质量为mA=mB=1kg,分别以vA=4m/s和vB=2m/s的速度大小,从小车的两端相向地滑到车上.若它们在车上滑动时始终没有相碰,AB两物体与车的动摩擦因数均为=0.2.求:

(1)小车的最终的速度;

(2)小车至少多长(物体AB的大小可以忽略).

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静止在光滑水平地面上的平板小车C,质量为mC =3kg,物体AB的质量为mA=mB=1kg,分别以vA=4m/s和vB=2m/s的速度大小,从小车的两端相向地滑到车上.若它们在车上滑动时始终没有相碰,AB两物体与车的动摩擦因数均为=0.2.求:

(1)小车的最终的速度;
(2)小车至少多长(物体AB的大小可以忽略).

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(Ⅰ)在探究摩擦力的实验中,用传感器(其余电路部分未画)水平拉一放在水平桌面上的小木块,如图所示,小木块的运动状态与计算机的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则通过分析下表可知以下判断中正确的是

实验次数

小木块的运动状态

计算机读数(N)

1

静止

2.2

2

静止

3.4

3

直线加速

3.8

4

直线匀速

3.2

5

直线减速

1.9

6

静止

1.2

A.木块受到的最大静摩擦力为3.8N

B.木块受到的最大静摩擦力可能为3.4N

C.在这六次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的

D.在这六次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同

(Ⅱ)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材为:

(A)干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻未知

(B)直流电压表,内阻很大

(C)直流电流表,内阻可忽略不计  

(D)定值电阻,阻值未知,但不小于5 

(E)滑动变阻器   (F)导线和开关

(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:

由电路在方框内画出电路图;利用表格中的数据在坐标系中作出图;由图像可知,该同学测得两节干电池总的电动势值为         V,总内阻为         ;由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表           (选填“”或“”)

(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表的示数为横坐标、表的示数为纵坐标作图像,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为,截距为,则两节干电池总的电动势大小为         

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同步练习册答案