题目:
一个物体在水平面上向右滑行,物体质量为m,滑动摩擦力大小为f,水平面对物体的支持力为N。请回答以下问题:
1. 物体所受的摩擦力方向如何?
答案:
物体所受的摩擦力方向向左,即与物体滑行方向相反。这是因为物体在水平面上滑行时,受到一个与滑行方向相反的摩擦力,这个摩擦力是由接触面之间的相互作用产生的。
例题:
一个质量为5kg的物体在水平面上向右滑行,滑动摩擦力大小为5N。请回答以下问题:
(1)物体所受的摩擦力大小是多少?
(2)如果物体向右受到一个大小为3N的水平推力,那么物体受到的合力是多少?
分析:
(1)根据摩擦力方向的描述,可以得出物体所受的摩擦力方向向左。由于物体向右滑行,因此摩擦力的大小为滑动摩擦力大小,即$f = mu N = 5N$。
(2)物体受到的合力等于水平推力与摩擦力的差值,即$F_{合} = F - f = 3N - 5N = - 2N$,因此物体受到的合力大小为2N,方向向左。
题目:
一个重为G的木块在斜面上滑动,斜面的倾角为θ,木块与斜面之间的动摩擦因数为μ。请回答以下问题:
(1)木块受到的支持力和摩擦力的合力方向如何?大小是多少?
(2)如果木块在斜面上静止不动,那么木块受到的支持力和摩擦力的合力是多少?
答案:
(1)木块受到的支持力和摩擦力的合力方向垂直于斜面向上。由于木块在斜面上滑动,因此受到一个垂直于斜面向上的摩擦力和一个沿斜面向上的支持力。这两个力的合力大小为$mgsintheta - f$,其中$f$为摩擦力大小。
(2)如果木块在斜面上静止不动,那么它受到的支持力和摩擦力的合力为零。此时支持力和摩擦力的合力与重力沿斜面向下的分力相等,即$mgsintheta = mu mgcostheta$,因此合力为零。
例题:
一个重为20N的木块在斜面上滑动,斜面的倾角为30°,木块与斜面之间的动摩擦因数为0.5。请回答以下问题:
(1)木块受到的支持力和摩擦力的合力是多少?
(2)如果给木块一个沿斜面向上的推力,使其静止在斜面上,那么推力至少需要多大?
分析:
(1)根据题目中的条件,可以得出木块受到的支持力和摩擦力的合力方向垂直于斜面向上,大小为$mgsin 30^{circ} = 10N$。
(2)如果木块在斜面上静止不动,那么它受到的支持力和摩擦力的合力为零。根据题目中的条件可以得出$mgsin 30^{circ} = mu mgcos 30^{circ}$,因此可以求出木块所受的摩擦力大小为$7.5N$。如果给木块一个沿斜面向上的推力,使其静止在斜面上,那么推力至少需要与摩擦力大小相等,即至少需要$7.5N$的推力。
题目:
有一个物体在水平地面上受到水平向右的拉力F的作用,并处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为10N,如图所示。求:
(1)物体受到的摩擦力是多少?
(2)若将拉力增大到20N,物体受到的摩擦力又为多少?
答案:
(1)物体受到的摩擦力为10N。
(2)若将拉力增大到20N,物体受到的摩擦力仍为10N,因为物体受到的是静摩擦力,其大小与外力的大小无关。
相关例题:
有一块木板在水平地面上向右滑动,此时木板受到的摩擦力为5N,向右的拉力为3N,求木板受到的摩擦力大小。由于木板受到的是滑动摩擦力,其大小与拉力的大小无关,因此木板受到的摩擦力为5N。
题目:
有一个物体在水平地面上受到水平向右的拉力F的作用,并处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为10N,物体与地面间的动摩擦因数为0.3,求:
(1)物体受到的摩擦力的大小和方向;
(2)物体受到的支持力的大小;
(3)当水平拉力增大到20N时,物体受到的摩擦力的大小和方向。
答案:
(1)物体受到的摩擦力的大小为30N,方向水平向左。
(2)物体受到的支持力的大小为10N。
(3)当水平拉力增大到20N时,物体受到的摩擦力的大小仍为30N,方向水平向左。
相关例题:
再举一个类似的例子,假设有一个物体在斜面上静止,斜面倾角为30度,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,求:
(1)物体受到的摩擦力的大小和方向;
(2)物体受到的支持力的大小;
(3)如果要将物体沿斜面匀速向上拉起,需要施加多大的拉力?
答案:
(1)物体受到的摩擦力的大小为15N,方向沿斜面向下。
(2)物体受到的支持力的大小为5N。
(3)需要施加的拉力为25N。