初中物理摩擦力计算题及答案
题目:一个质量为5kg的木块,放在水平桌面上,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ=0.2,求:
(1)物体在水平桌面上运动时受到的滑动摩擦力大小;
(2)如果用一水平推力推这个物体,使之在桌面上匀速运动,推力多大?
答案:
(1)物体在水平桌面上运动时受到的滑动摩擦力大小为:F=μmg=0.2×5×9.8=9.8N;
(2)如果用一水平推力推这个物体,使之在桌面上匀速运动,推力等于滑动摩擦力,即推力为:F=μmg=9.8N。
相关例题:
题目:一个物体在水平地面上做直线运动,已知物体质量为2kg,物体受到的滑动摩擦力大小为5N,方向与物体的运动方向相反。求:
(1)物体受到的合力大小;
(2)物体在水平地面上运动的加速度大小;
(3)如果用一水平推力F=25N作用在物体上,使物体在水平地面上匀速运动,求物体与地面间的动摩擦因数。
答案:(1)物体受到的合力大小为5N;
(2)物体在水平地面上运动的加速度大小为2.5m/s²;
(3)物体与地面间的动摩擦因数为0.5。
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例题:
质量为5kg的物体受到一个与水平方向成37°角的拉力F的作用,物体以1m/s的速度做匀速直线运动。若撤去拉力,物体静止一段时间后又以相同的速率运动。已知滑动摩擦力大小为f=10N,求:
(1)拉力的大小;
(2)物体运动过程中受到的空气阻力的大小;
(3)物体运动后静止的时间。
答案:
(1)根据题意,物体在水平方向受到拉力和滑动摩擦力的作用,竖直方向受到重力和支持力的作用。根据平衡条件,有:
$F\cos 37^{\circ} = f$
$F\sin 37^{\circ} + N = mg$
其中滑动摩擦力f = 10N,物体质量m = 5kg,物体运动速度v = 1m/s。解得拉力F = 6N。
(2)撤去拉力后,物体受到滑动摩擦力的作用,大小为f = 10N。根据牛顿第二定律,有:
$f = ma$
其中加速度a = - 2m/s^2。解得空气阻力的大小为f_{空} = 5N。
(3)物体运动后静止的时间为t = \frac{v}{a} = \frac{1}{2}s。
相关例题:
在水平地面上有一个质量为5kg的物体,它受到一个与水平方向成37°角的拉力F的作用,物体以1m/s的速度做匀速直线运动。若撤去拉力,物体静止一段时间后又以相同的速率运动。已知滑动摩擦力大小为f=10N,求:
(1)物体与地面间的动摩擦因数;
(2)物体与地面间的最大静摩擦力;
(3)物体运动后静止的时间。
答案:
(1)根据题意,物体在水平方向受到滑动摩擦力和重力作用,竖直方向受到重力和支持力的作用。根据平衡条件,有:
$f = \mu N$
其中滑动摩擦力f = 10N,动摩擦因数μ = \frac{F}{mg} = \frac{6}{5}。
(2)当物体受到拉力作用时,它受到的最大静摩擦力为:$F_{max} = F\cos 37^{\circ}$。当撤去拉力后,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f_{滑} = \mu N_{地} = \mu(mg - F\sin 37^{\circ}) = 8N。因此最大静摩擦力为8N。
(3)当物体受到拉力作用时,根据牛顿第二定律有:$F\cos 37^{\circ} - f_{滑} = ma$其中加速度a = \frac{v}{t} = \frac{1}{2}m/s^{2}。解得物体运动后静止的时间t = \frac{v}{a} = \frac{2}{v}s。当撤去拉力后,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f_{滑} = 8N。根据牛顿第二定律有:$f_{滑} - f_{静} = ma$其中加速度a = - 2m/s^2。解得物体静止的时间t_{静} = \frac{v}{a_{静}} = \frac{v}{- 2v}s。因此物体运动后静止的时间t_{总} = t + t_{静} = \frac{3}{v}s。
初中物理摩擦力计算题
【例题】
在水平地面上有一个重为50N的物体,在水平拉力的作用下匀速前进了20m,所用的时间为4s,物体所受的摩擦力为15N。求:
(1)拉力做的功和功率;
(2)重力做的功和功率;
(3)拉力做功的功率。
【分析】
(1)已知摩擦力和前进的距离,可利用公式$F = f$求出拉力的大小;已知前进的距离和时间,可利用公式$P = \frac{W}{t}$求出拉力的功率;
(2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此确定重力做功大小;功率的计算公式为$P = \frac{W}{t}$;
(3)根据功率的公式$P = \frac{W}{t}$变形后计算即可。
【解答】
(1)拉力的大小为$F = f = 15N$;拉力做的功为$W = Fs = 15N \times 20m = 300J$;拉力的功率为$P = \frac{W}{t} = \frac{300J}{4s} = 75W$;
(2)物体在水平方向上运动,在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为$0J$;重力做功功率也为$0J$;
(3)拉力的功率为$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fs$,所以拉力的功率为$75W$。
【答案】
(1)拉力做的功为$300J$,功率为$75W$;
(2)重力做功为$0J$,功率为$0W$;
(3)拉力的功率为$75W$。
【练习】
一木块在水平桌面上受到水平向右的拉力$F_{1}$作用,沿水平桌面匀速直线运动,此时木块处于____(填平衡状态或非平衡状态),木块受到的摩擦力是____(填空),方向____(填空),若把水平向右的拉力改为水平向左的拉力,此时木块受到的摩擦力____(填空)(选填“变大”、“变小”或“不变”).
答案不唯一,仅供参考。
相关例题常见问题:
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙摩擦力就越大。
