例题:
一物体在水平地面上受到水平推力$F_{1}$作用,在图示位置处于静止状态,当水平推力增大到$F_{2}$时,物体仍然静止不动,则物体受到的摩擦力大小为多少?
相关例题:
1. 摩擦力的大小与哪些因素有关?如何影响摩擦力的大小?
2. 如何计算静摩擦力的大小?
3. 滑动摩擦力与正压力的关系如何?
4. 如何计算最大静摩擦力?
解答:
对于初二的学生来说,理解摩擦力的概念和计算方法是非常重要的。以下是一个关于摩擦力的计算例题及其解答。
例题:
一个重为$5N$的物体放在水平地面上,已知物体受到的滑动摩擦力大小为$f = 1N$,方向与物体运动方向相反。求:
1. 当用$F_{1} = 3N$的水平推力推物体时,物体受到的摩擦力大小是多少?
2. 当用$F_{2} = 8N$的水平推力推物体时,物体受到的摩擦力大小是多少?
解答:
1. 当用$F_{1} = 3N$的水平推力推物体时,由于物体仍然静止不动,因此受到的摩擦力大小为$f = 1N$,方向与物体运动方向相反。根据二力平衡原理,物体受到的推力和摩擦力大小相等,所以物体受到的摩擦力大小为$3N$。
2. 当用$F_{2} = 8N$的水平推力推物体时,由于物体已经运动起来,因此受到的是滑动摩擦力。根据滑动摩擦力的公式$f = \mu N$,其中$\mu$为动摩擦因数,$N$为正压力。由于物体受到的滑动摩擦力大小为$f = 1N$,方向与物体运动方向相反,所以此时物体受到的摩擦力大小为$8N \times \mu = 1N$。
相关例题:
一个重为$5N$的木块放在水平地面上,已知木块与地面的动摩擦因数为$\mu = 0.4$,求:
1. 当用$F_{1} = 5N$的水平推力推木块时,木块受到的摩擦力大小是多少?
2. 当用$F_{2} = 7N$的水平推力推木块时,木块受到的最大静摩擦力和滑动摩擦力分别是多少?
解答:
1. 当用$F_{1} = 5N$的水平推力推木块时,由于木块仍然静止不动,因此受到的摩擦力大小为静摩擦力,根据二力平衡原理,木块受到的静摩擦力大小等于水平推力的大小,即$f = F_{1} = 5N$。
2. 当用$F_{2} = 7N$的水平推力推木块时,由于木块已经运动起来,因此受到的是滑动摩擦力。根据滑动摩擦力的公式$f = \mu N = 0.4 \times (F_{2} - F_{f})$,其中F_{f}为最大静摩擦力。所以此时木块受到的最大静摩擦力为$F_{f} = F_{2} - \mu F_{f} = F_{2} - \mu(F_{2} - f) = F_{2} - \mu F_{2} + \mu f = (1 - \mu)F_{2} + \mu f = (7 - 0.4 \times 7)N = 5.6N$.滑动摩擦力为$f^{\prime} = \mu F_{2} = 0.4 \times 7N = 2.8N$.
通过以上例题和解答,初二学生可以更好地理解摩擦力的概念和计算方法。同时需要注意到滑动摩擦力和静摩擦力的区别以及最大静摩擦力的概念。
例题:初二摩擦力计算
问题:一个重为5N的物体,在水平地面上受到1N的水平拉力,请计算物体受到的摩擦力。
分析:根据摩擦力公式,f = μN,其中μ为摩擦系数,N为正压力。已知正压力为物体的重力,而摩擦系数则取决于接触面的材料和湿度。在这个问题中,我们已知重力为5N,水平拉力为1N,因此可以计算出摩擦力。
解答:根据上述公式,可得到f = μN = μ × 5N = 1N。因为摩擦系数μ通常不会大于1,所以这个物体受到的摩擦力为1N。
相关例题:
问题:两个物体在粗糙的地面上相互摩擦,其中一个物体受到6N的水平拉力,请计算两个物体之间的摩擦力。
分析:这个问题与上述问题类似,但增加了更多的变量,如两个物体的质量、接触面的粗糙程度等。同样地,我们需要根据摩擦力公式来计算。
解答:根据摩擦力公式,f = μN = μ(G1 + G2),其中G1和G2分别为两个物体的重力,μ为摩擦系数。在这个问题中,我们已知其中一个物体受到的拉力为6N,但不知道另一个物体的重力,因此无法直接计算出两个物体之间的摩擦力。我们需要更多的信息才能得出答案。
初二摩擦力计算例题
例题1:一个质量为5kg的木块,放在水平桌面上,用10N的水平拉力拉着它沿水平方向运动,摩擦力是多少?
解:因为木块做匀速直线运动,根据二力平衡,摩擦力等于拉力,所以摩擦力为f = F = 10N。
例题2:一个质量为2kg的木块,放在水平地面上,用5N的水平拉力拉着它沿水平方向运动,摩擦力是多少?
解:因为木块在水平地面上做加速运动,根据摩擦力计算公式f = μF_{压} = μmg,其中μ为摩擦系数,m为质量,g为重力加速度。在本题中,木块与地面的摩擦系数μ未知,但可以假设μ=0.5,那么摩擦力为f = 0.5 × 2 × 10 = 10N。
相关例题常见问题
问题1:摩擦力的大小与哪些因素有关?
解答:摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度、物体的运动状态等因素有关。压力越大、接触面越粗糙,摩擦力就越大。
问题2:摩擦力的方向与物体运动方向有何关系?
解答:摩擦力的方向总是与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。也就是说,如果物体正在向右运动,那么摩擦力就向左;反之亦然。
问题3:如何计算滑动摩擦力的大小?
解答:滑动摩擦力的大小可以通过公式f = μF_{压}来计算,其中μ是摩擦系数,F_{压}是正压力。
问题4:静摩擦力与滑动摩擦力的区别是什么?
解答:静摩擦力是两个物体相对静止时存在的摩擦力,其大小等于推动物体所需要的最小力;而滑动摩擦力则是两个相对运动的物体之间的摩擦力,其大小与正压力和μ有关。
