【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k=20N/cm,用其拉著一個重為200N的物體在水平面上運(yùn)動,當(dāng)彈簧的伸長量為 4cm 時(shí),物體恰在水平面上做勻速直線運(yùn)動.滑動摩擦力與最大靜摩擦力近似相等,求:

(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù).
(2)當(dāng)彈簧的伸長量為3cm時(shí),物體受到的摩擦力為多大?
(3)當(dāng)彈簧的伸長量為5cm時(shí),物體受到的摩擦力為多大?

【答案】
(1)解:根據(jù)胡克定律得,彈簧的拉力為:F=kx,

由平衡條件得滑動摩擦力為:f=F

支持力為:FN=G

又f=μFN,聯(lián)立代入得到:μ= = =0.4

答:物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.4.


(2)當(dāng)彈簧的伸長量為3cm時(shí),彈簧的拉力為:F1=k△x1=20×3=60N

最大靜摩擦力為fm=f=μG=80N

由于F1<fm,所以物體所受靜摩擦力為f1=F1=60N;

答:當(dāng)彈簧的伸長量為3cm時(shí),物體受到的摩擦力為60N;


(3)當(dāng)彈簧的伸長量為5cm時(shí),彈簧的拉力為:F2=k△x2=20×5=100N

由于F2>fm,所以物體所受滑動摩擦力為:f2=f=μG=80N;

答:當(dāng)彈簧的伸長量為5cm時(shí),物體受到的摩擦力為80N.


【解析】(1)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動,受到重力、水平面的支持力、滑動摩擦力和彈簧的彈力,由胡克定律求出彈簧的拉力,根據(jù)平衡條件可知,滑動摩擦力與拉力大小相等,支持力與重力大小相等,由f=μFN求出動摩擦因數(shù).(2、3)當(dāng)彈簧的伸長量為3cm或5cm時(shí),判定受到靜摩擦力,還是滑動摩擦力,若是靜摩擦力,則運(yùn)用平衡條件求解,若是滑動摩擦力,則利用f=μFN,即可求解.
【考點(diǎn)精析】掌握滑動摩擦力和靜摩擦力是解答本題的根本,需要知道滑動摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算,其中FN 是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解;靜摩擦力:靜摩擦力大小可在0與fmax 之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下說法正確的有(

A.物體速度很大時(shí),加速度可能很小

B.物體速度增大時(shí),加速度可能減小

C.物體速度為零時(shí),加速度也一定為零

D.加速度和速度同方向,速度一定增大,加速度和速度反方向,速度不一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體甲的x﹣t象和物體乙的v﹣t別如圖所示,則這兩個物體的運(yùn)動情況是(  )

A.甲在整個t=6s時(shí)間內(nèi)來回運(yùn)動,它通過的總位移為零
B.甲在整個t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變,它通過的總位移大小為4m
C.乙在整個t=6s時(shí)間內(nèi)來回運(yùn)動,它通過的總位移為零
D.乙在整個t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變,它通過的總位移大小為4m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在兩個物體碰撞前后,下列說法中可以成立的是(

A.作用后的總機(jī)械能比作用前小,但總動量守恒

B.作用前后總動量均為零,但總動能不變

C.作用前后總動能為零,而總動量不為零

D.作用前后總動量守恒,但兩物體的動量變化量的總和不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢為E , 其內(nèi)阻不可忽略,L1L2是完全相同的燈泡,線圈L的直流電阻不計(jì),電容器的電容為C . 合上開關(guān)S , 電路穩(wěn)定后(
A.電容器的帶電量為CE
B.燈泡L1、L2的亮度相同
C.在斷開S的瞬間,通過燈泡L1的電流方向向右
D.在斷開S的瞬間,燈泡L2立即熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于加速度的說法,其中正確的是( 。
A.速度越大,加速度一定越大
B.速度的變化量越大,加速度一定越大
C.速度變化越快,加速度一定越大
D.速度為零,加速度一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑斜面長為L,一物體自斜面頂端由靜止開始勻加速下滑到底端經(jīng)歷的時(shí)間為t,則( 。

A.過程的平均速度是2L/t
B.體到斜面中點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度小于L/t
C.從開始運(yùn)動到斜面中點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t/2
D.在t/2時(shí)刻的瞬時(shí)速度是L/t

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【題目】兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷,固定在圖中P、Q兩點(diǎn),MNPQ連線的中垂線,交PQO點(diǎn),AMN上的一點(diǎn).一帶負(fù)電的試探電荷q,從A點(diǎn)由靜止釋放,只在靜電力作用下運(yùn)動,取無限遠(yuǎn)處的電勢為零,則

A. qAO的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動

B. qAO運(yùn)動的過程電勢能逐漸減小

C. q運(yùn)動到O點(diǎn)時(shí)的動能最大

D. q運(yùn)動到O點(diǎn)時(shí)的電勢能為零

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【題目】如圖所示,固定的光滑平臺上固定有光滑的半圓軌道,軌道半徑R=0.6m.平臺上靜止著兩個滑塊A、B,mA=0.1kg, mB=0.2kg,兩滑塊間夾有少量炸藥,平臺右側(cè)有一帶擋板的小車,靜止在光滑的水平地面上.小車質(zhì)量為M=0.3kg,車面與平臺的臺面等高,車面左側(cè)粗糙部分長度為L=0.8m,動摩擦因數(shù)為μ=0.2,右側(cè)拴接一輕質(zhì)彈簧,彈簧自然長度所在處車面光滑.點(diǎn)燃炸藥后,A滑塊到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小恰好等于A滑塊的重力,滑塊B沖上小車.兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì),爆炸的時(shí)間極短,爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上,g=10m/s2.:

(1)滑塊在半圓軌道最低點(diǎn)對軌道的壓力

(2)炸藥爆炸后滑塊B的速度大小

(3)滑塊B滑上小車后的運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能.

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