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单选题

如图所示,质量为10kg的物体在水平面上向右运动,此时受到水平向右外力作用F=20N,物体与平面之间的动摩擦因数为0.2,则物体受到的合力是(g=9.8m/s_)(  )

A
20N,水平向右
B
19.6N,水平向左
C
39.6N,水平向右
D
0.4N,水平向右

题目答案

D

答案解析

分析:

物体向右运动,受到地面向左的滑动摩擦力.物体对地面的压力大小等于物体的重力,由摩擦力公式f=μF_N求出摩擦力,进而求出合力.

解答:

解:依题意,物体相对于地面向右运动,受到地面的滑动摩擦力方向向左.物体在水平面上运动,F也在水平方向,则物体对地面的压力大小等于物体的重力,

即F_N=mg,所以物体受到的滑动摩擦力大小为f=μF_N=μmg=0.2×10×9.8N=19.6N

所以F_合=F-f=20-19.6N=0.4N,方向水平向右.

故选D

点评:

本题考查了滑动摩擦力计算公式,难度不大,属于基础题.

举一反三
单选题

如图所示,A与B相对静止共同沿固定斜面C匀速下滑,则(  )

A
A B间无静摩擦力
B
B与斜面间的动摩擦因数μ=tanα
C
B受到的滑动摩擦力的大小为m_Bgsinα
D
斜面受到B施加的滑动摩擦力的方向沿斜面向上

题目答案

B

答案解析

分析:

本题应该可以先对AB整体分析求出整体与斜面间的作用力,再对A分析可求出AB之间的作用力.

解答:

解:对AB整体受力分析,如图



由共点力平衡条件可得

f=(m_A+m_B)gsinθ

N=(m_A+m_B)gcosθ

滑动摩擦力

f=μN

由以上三式可以解得

μ=tanθ,

整体受到的摩擦力就是斜面对物体B的摩擦力,根据牛顿第三定律,物体B对斜面的摩擦力沿斜面向下,斜面受到B施加的滑动摩擦力的方向沿斜面向下;

故B正确、CD错误;

再对A物体受力分析,如图



由共点力平衡条件可得

f_A=m_Agsinθ

N_A=m_Agcosθ

故A选项错误;

故选B

点评:

如果没有摩擦,AB两物体会一起加速下滑,而题中物体一起匀速下滑,一定有摩擦.

单选题

如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑动,F与水平方向的夹角为θ,物体与天花板之间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小是(  )

A
Fcosθ
B
Fsinθ
C
μ(Fsinθ+mg)
D
μ(mg-Fsinθ)

题目答案

A

答案解析

分析:

对物体受力分析,受推力、重力、支持力、摩擦力而做匀速运动,根据平衡条件用正交分解法列式求解.

解答:

解:A、B、对物体受力分析,将推力F正交分解,如图



根据共点力平衡条件

水平方向 Fcosθ-f=0

则物体受到摩擦力大小f=Fcosθ.故A正确,B错误.

C、D、竖直方向 Fsinθ-N-mg=0

摩擦力大小 f=μN=μ(Fsinθ-mg),故C错误,D错误.

故选:A.

点评:

本题是力平衡问题,关键是分析物体的受力情况,作出力图,列方程即可求解.

选择恰当的方法,往往可以使问题简化,常用方法有:正交分解法;相似三角形法;直角三角形法;隔离法与整体法;极限法.

单选题

如图所示,质量为10kg的物体在水平面上向右运动,此时受到的水平力向左,大小为20N,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,则物体所受的合力是(g=10m/s_)(  )

A
20N,水平向右
B
20N,水平向左
C
40N,水平向左
D
0,水平向左

题目答案

C

答案解析

分析:

正确对物体进行受力分析,先根据滑动摩擦力的公式求滑动摩擦力,求出其合力.

解答:

解:在水平地面上向右运动,竖直方向受重力、支持力,水平方向受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力.

水平向左的推力F=20N,摩擦力f=μN=μmg=0.2×10×10=20N,方向:水平向左,

所以合力大小为F_合=(2+20)N=40N,方向水平向左.

故选:C.

点评:

本题中容易出错的是滑动摩擦力方向的判断,很多同学易受外力方向的影响而判断错误.

单选题

如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F$_1$和F$_2$(F$_2$>0).由此可求出(  )

A
物块的质量
B
斜面的倾角
C
物块与斜面间的最大静摩擦力
D
物块对斜面的正压力

题目答案

C

答案解析

分析:

对滑块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,四力平衡;当静摩擦力平行斜面向下时,拉力最大;当静摩擦力平行斜面向上时,拉力最小;根据平衡条件列式求解即可.

解答:

解:A、B、C、对滑块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,设滑块受到的最大静摩擦力为f,物体保持静止,受力平衡,合力为零;

当静摩擦力平行斜面向下时,拉力最大,有:F$_1$-mgsinθ-f=0 ①;

当静摩擦力平行斜面向上时,拉力最小,有:F$_2$+f-mgsinθ=0 ②;

联立解得:f=$\frac {F$_1$-F$_2$}{2}$,故C正确;

mgsinθ=$\frac {F$_1$+F$_2$}{2}$,由于质量和坡角均未知,故A错误,B错误;

D、物块对斜面的正压力为:N=mgcosθ,未知,故D错误;

故选C.

点评:

本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况,受力分析后根据平衡条件列式并联立求解.

单选题

如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块 P、Q 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P 悬于空中,Q 放在斜面上,均处于静止状态,当用水平向左的恒力推 Q 时,P、Q 仍静止不动,则(  )

A
Q受到的摩擦力一定变小
B
Q受到的摩擦力一定变大
C
轻绳上拉力一定变小
D
轻绳上拉力一定不变

题目答案

D

答案解析

分析:

分别对单个物体进行受力分析,运用力的平衡条件解决问题.由于不知具体数据,对于静摩擦力的判断要考虑全面.

解答:

解:进行受力分析:

对Q物块:当用水平向左的恒力推Q时,由于不知具体数据,Q物块在粗糙斜面上的运动趋势无法确定,故不能确定物块Q受到的摩擦力的变化情况,故A、B错误;

对P物块:因为P物块处于静止,受拉力和重力二力平衡,P物块受绳的拉力始终等于重力,所以轻绳与P物块之间的相互作用力一定不变,故C错误,D正确.

故选D.

点评:

对于系统的研究,我们要把整体法和隔离法结合应用.对于静摩擦力的判断要根据外力来确定.

单选题

如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上,若物块质量为6千克,斜面倾角为37°,动摩擦因数为0.5,物块在斜面上保持静止,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s_,cos37°=0.8,sin37°=0.6,则F的可能值为(  )

A
10N
B
20N
C
0N
D
62N

题目答案

B

答案解析

分析:

对物体受力分析,受重力、支持力、拉力,静摩擦力,物体不动,在平行斜面方向运用平衡条件求解外力范围,看是否符合实际

解答:

解:当物体受到的摩擦力沿斜面向下时,由共点力平衡可知:

mgsin37-μmgcos37°-F=0

解得:F=mgsin37-μmgcos37°=6×10×0.6-0.5×6×10×0.8N=12N

当物体受到的摩擦力沿斜面向下时,由共点力平衡可知:

mgsin37+μmgcos37°-F′=0

解得:F′=mgsin37+μmgcos37°=6×10×0.6+0.5×6×10×0.8N=60N

故施加的外力F范围为12N≤F≤60N,故B合适

故选:B

点评:

本题关键是物体静止不动,然后根据平衡条件求解出可能的外力的取值范围,判断是否符合实际,不难.

单选题

用轻弹簧竖直悬挂的质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L;现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧拉长量变为L,斜面夹角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力(  )

A
等于零
B
大小为$\frac {1}{2}$mg,方向沿斜面向下
C
大小为$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$mg,方向沿斜面向上
D
大小为mg,方向沿斜面向下

题目答案

A

答案解析

分析:

弹簧竖直悬挂物体时,对物体受力分析,根据共点力平衡条件求出弹簧拉力;物体放在斜面上时,再次对物体受力分析,然后根据共点力平衡条件求出摩擦力.

解答:

解:弹簧竖直悬挂物体时,对物体受力分析,根据共点力平衡条件

F=mg…①

根据胡克定律

F=kL…②

物体放在斜面上时,再次对物体受力分析,如图



根据共点力平衡条件,有

F′+f-2mgsin30°=0…③

其中

F′=kL…④

由以上四式解得

f=0

故选:A

点评:

本题关键对物体受力分析,然后运用共点力平衡条件列式求解.

单选题

如图所示,在固定斜面上的物块受到一平行于斜面向上的外力F的作用,物块能够在斜面上保持静止的力的范围为3N≤F≤5N,取g=10m/s_,由此可知(  )

A
物块的质量m=0.8kg
B
物块的质量m=0.4kg
C
物块与斜面间的最大静摩擦力为1N
D
物块与斜面间的最大静摩擦力为4N

题目答案

C

答案解析

分析:

对物块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,四力平衡;当静摩擦力平行斜面向下时,外力最大;当静摩擦力平行斜面向上时,外力最小;根据平衡条件列式求解即可.

解答:

解:对物块受力分析,受重力、外力F、支持力、静摩擦力,设最大静摩擦力为f,物体保持静止,受力平衡,合力为零;

当静摩擦力平行斜面向下时,外力最大,为F$_1$=5N,有:F$_1$-mgsinθ-f=0 ①;

当静摩擦力平行斜面向上时,外力最小,为F$_2$=3N,有:F$_2$+f-mgsinθ=0 ②;

联立解得:f=$\frac {F$_1$-F$_2$}{2}$=1N;

mgsinθ=$\frac {F$_1$+F$_2$}{2}$=4N,由于倾角θ未知,则解不出m.故C正确,ABD错误.

故选:C.

点评:

本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况,受力分析后根据平衡条件列式并联立求解.

单选题

如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F$_1$和F$_2$(F$_1$和F$_2$的方向均沿斜面向上).由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为(  )

A
$\frac {F$_1$}{2}$
B
2F$_2$
C
$\frac {F$_1$-F$_2$}{2}$
D
$\frac {F$_1$+F$_2$}{2}$

题目答案

C

答案解析

分析:

对滑块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,四力平衡;当静摩擦力平行斜面向下时,拉力最大;当静摩擦力平行斜面向上时,拉力最小;根据平衡条件列式求解即可.

解答:

解:对滑块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,设滑块受到的最大静摩擦力为f,物体保持静止,受力平衡,合力为零;

当静摩擦力平行斜面向下时,拉力最大,有:F$_1$-mgsinθ-f=0 ①;

当静摩擦力平行斜面向上时,拉力最小,有:F$_2$+f-mgsinθ=0 ②;

联立解得:f=$\frac {F$_1$-F$_2$}{2}$,故C正确,ABD错误;

故选:C.

点评:

本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况,受力分析后根据平衡条件列式并联立求解.

单选题

如图所示,一个木块放在固定的粗糙斜面上,今对木块施一个既与斜面底边平行又与斜面平行的推力F,木块处于静止状态,如将力F撤消,则木块(  )

A
受到的摩擦力方向不变
B
将沿斜面下滑
C
受到的摩擦力大小不变
D
仍保持静止

题目答案

D

答案解析

分析:

将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面方向,在垂直于斜面的平面内分析受力情况,根据平衡条件分析摩擦力大小和方向如何变化.

解答:

解:设木块的重力为G,将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向,沿斜面向下的分力大小为Gsinθ,如图,在斜面平面内受力如图.力F未撤掉时,

由图1根据平衡条件得,

静摩擦力大小f$_1$=$\sqrt {}$.力F撤掉时,重力分力Gsinθ<$\sqrt {}$.所以木块仍保持静止.由图2,根据平衡条件得f$_2$=Gsinθ,所以木块受到的摩擦力变小.由图看出,木块所受的摩擦力方向发生了改变.故D正确,ABC错误.

故选:D.

点评:

本题中木块受力分布在立体空间中,可分成垂直于斜面和平行斜面两个平面进行研究.