6.如图甲所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一重力为G的物体.现用与斜面底边平行的力F=推物体,物体恰能在斜面上做匀速直线运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.
解析:在平行斜面的方向上物体的受力如图乙所示,由力的平衡条件得:
f=
由滑动摩擦定律得:
f=μGcos 30°
又F=
解得:μ=.
答案:
金典练习一 力 重力 弹力 摩擦力
选择题部分共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.
5.匀速转动的长传送带倾斜放置,传动方向如图所示.在其顶部静止放上一物块,现研究物块受到来自传送带的摩擦力,在物块下行过程中,摩擦力的类型和方向有可能是( )
A.静摩擦力,沿传送带向上
B.静摩擦力,沿传送带向下
C.滑动摩擦力,沿传送带向上
D.滑动摩擦力,沿传送带向下
解析:刚开始时皮带对物块的滑动摩擦力向下;若物块能加速至速度大于皮带速度,则皮带对滑块的滑动摩擦力向上;若物块加速到与皮带同速度后与皮带相对静止,则皮带对滑块的静摩擦力沿皮带向上.
答案:ACD
4.如图甲所示,水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌,每一张的质量均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张牌,并以一定速度向右移动手指,确保第1张牌与第2张牌之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张牌之间的动摩擦因数为μ1,牌间的动摩擦因数均为μ2,第54张牌与桌面间的动摩擦因数也为μ2,且有μ1>μ2,则下列说法正确的是( )
A.第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动
B.第2张牌到第53张牌之间不可能发生相对滑动
C.第1张牌受到手指的摩擦力向左
D.第54张牌受到水平桌面的摩擦力向左
解析:设手指对牌向下的压力为F0.当第一张牌向右滑动时,第1张牌对第2张牌的滑动摩擦力f12=μ2(F0+mg),小于第3张牌对第2张牌的最大静摩擦力f32=μ2(F0+2mg),小于以下各张之间及第54张牌与桌面之间的最大静摩擦力.
第2张和第54张牌的受力情况分别如图乙、丙所示:
故知选项B、D正确.
答案:BD
3.如图甲所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,空气阻力不计.下列关于物体受几个力的说法中,正确的是( )
甲
A.A受6个,B受2个,C受4个
B.A受5个,B受3个,C受3个
C.A受5个,B受2个,C受4个
D.A受6个,B受3个,C受4个
解析:A、B、C的受力情况分别如图乙、丙、丁所示:
故选项A正确.
答案:A
甲
2.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为f上和f下,那么它们的关系是( )
A.f上向上,f下向下,f上=f下
B.f上向下,f下向上,f上>f下
C.f上向上,f下向上,f上=f下
D.f上向上,F下向下,f上>f下
解析:匀速攀上时运动员受到向上的静摩擦力,匀速下滑时也受到向上的滑动摩擦力,由平衡条件可得f上=f下=mg.
答案:C
1.如图所示,三块质量相同的木块A、B、C,叠放于水平桌面上,水平恒力F作用于木块B上,三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动.下列说法正确的是( )
A.B作用于A的静摩擦力为零
B.B作用于A的静摩擦力为F
C.B作用于C的静摩擦力为F
D.B作用于C的静摩擦力为F
解析:由假设法可知A、B之间没有相对滑动的趋势,故选项A正确;分析B的受力,由平衡条件可得C对B的静摩擦力水平向左,大小为F,故B对C的静摩擦力大小也为F,故选项D正确.
答案:AD
6.在对重力的本质还未认清之前,我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用.我国西安半坡出土了一件距今约五千年的尖底陶器,如图所示,这种陶瓶口小、腹大、底尖,有两耳在瓶腰偏下的地方.若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水,试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的.
解析:当陶瓶未装水时,其重心在两吊耳的上方,用绳悬挂放进水井的过程瓶口自然向下,待水将装满时,陶瓶及其中水的共同重心转移至两吊耳的下方,悬绳上拉时瓶口向上,故能将水平稳地拉上来.
答案:略
第2讲 摩 擦 力体验成功
5.一根长为L的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为1.5L.现将两根这样的弹簧按图示方式连接,A、B两球的质量均为m,则两球平衡时,B球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小)( )
A.3L B.3.5L C.4L D.4.5L
解析:弹簧的劲度系数k=
按图示连接后,A、B之间弹簧的伸长量为:
x1==0.5L
O、A之间弹簧的伸长量x2==L
故B球距悬点O的距离L′=2L+0.5L+L=3.5L.
答案:B
4.如图所示,某一弹簧秤外壳的质量为m,弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计,将其放在水平面上.现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上,则关于弹簧秤的示数,下列说法正确的是( )
A.只有F1>F2时,示数才为F1
B.只有F1<F2时,示数才为F2
C.不论F1、F2关系如何,示数均为F1
D.不论F1、F2关系如何,示数均为F2
解析:误认为弹簧的形变由F1、F2共同决定,误选A或B.弹簧秤的示数在任何情况下都等于弹簧的弹性形变与其劲度系数的乘积,即等于作用于弹簧挂钩(沿轴线方向)上的拉力.而F2不是直接作用在弹簧上,其实外壳对弹簧左端的拉力大小一定也为F1.在本题中,使弹簧产生形变的外力是F1,而非F2,故弹簧秤的示数是F1,选项C正确.
答案:C
3.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )
A.大于2 N,方向沿杆末端的切线方向
B.大小为1 N,方向平行于斜面向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2 N,方向竖直向上
解析:由平衡条件可得:弹力的大小为2 N,方向竖直向上.
答案:D
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