(g取10m/s2)質(zhì)量為10kg的物體置于水平桌面上,它與桌面之間的最大靜摩擦力及滑動摩擦力均為其壓力的0.4倍,今用勁度系數(shù)為600N/m的彈簧水平地拉物體;
(1)當彈簧的伸長為0.05m時,物體與桌面間摩擦力的大小為多大?
(2)當彈簧拉力變?yōu)?0N時,物體與桌面間摩擦力是多大?
(3)對物體施加一豎直向下,大小為50N壓力,要使物體勻速運動,水平彈簧拉力應為多少?
分析:(1)由題意,求出最大靜摩擦力,根據(jù)胡克定律求出彈簧的拉力,判斷物體的狀態(tài),根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力;
(2)當彈簧的拉力大于最大靜摩擦力時,物體開始運動,受到滑動摩擦力,由f=μN求解摩擦力;
(3)根據(jù)平衡條件和摩擦力公式結(jié)合求解彈簧的水平拉力大小.
解答:解:(1)由題意,物體所受的最大靜摩擦力為:fm=0.4mg=40N
當彈簧伸長0.05m時,彈簧的拉力為:F1=kx=600×0.05N=30N<fm
故物體未動,物體受到的靜摩擦力大小為:f=F=kx=30N
(2)F2=50N>fm,則物體開始運動,受到滑動摩擦力作用,則:f=0.4mg=40N
(3)加壓后:FN=G+F=100N+50N=150N
滑動摩擦力:Ff=μFN=60N
由于物體勻速運動,則有水平彈簧拉力:F3=Ff=60N
答:(1)當彈簧的伸長為0.05m時,物體與桌面間摩擦力的大小為30N.
(2)當彈簧拉力變?yōu)?0N時,物體與桌面間摩擦力是40N.
(3)對物體施加一豎直向下,大小為50N壓力,要使物體勻速運動,水平彈簧拉力是60N.
點評:本題關鍵要根據(jù)拉力與最大靜摩擦力的關系,分析物體的狀態(tài),再選擇不同的方法求解摩擦力.
練習冊系列答案
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如圖所示,質(zhì)量為M=8kg的小車放在光滑水平面上,在小車右端加一水平恒力F=8N.當小車向右運動的速度達到v0=3m/s時,在小車右端輕輕放上一質(zhì)量m=2kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊始終不離開小車,從小物塊放在小車上開始計時,經(jīng)過3s時間,摩擦力對小物塊做的功是多少?(g取10m/s2

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14.00
14.00
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10
10
N/m.

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(2007?武漢模擬)質(zhì)量mA=3.0kg、長度L=0.60m、電量q=4.0×10-5C的導體板A在絕緣水平面上,質(zhì)量mB=1.0kg可視為質(zhì)點的絕緣物塊B在導體板A上的左端,開始時A、B保持相對靜止一起向右滑動,當它們的速度減小到υ0=3.0m/s時,立即施加一個方向水平向左、場強大小E=1.0×105N/C的勻強電場,此時A的右端豎直絕緣檔板的距離為S,此后A、B始終處在勻強電場中,如圖所示.假定A與擋板碰撞時間極短且無機械能損失,A與B之間(動摩擦因數(shù)μ1=0.25)及A與地面之間(動摩擦因數(shù)μ2=0.10)最大靜摩擦力均可認為等于其滑動摩擦力,g取10m/s2.試求要使B不從A上滑下,S應滿足的條件.

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