題目:
一個重為5N的物體放在水平桌面上,在1N的水平推力作用下靜止不動,則物體受到的摩擦力為____N;當推力為3N時,物體做勻速直線運動,則物體受到的摩擦力為____N。
相關例題:
例題:
一物體在水平桌面上受到水平推力$F$的作用,靜止不動,則物體受到的摩擦力( )
A.一定為$F$
B.一定小于$F$
C.可能為零
D.可能大于$F$
答案:C
解析:
靜止的物體受到平衡力的作用,根據平衡力條件進行判斷。物體在水平桌面上受水平推力$F$作用而靜止時,水平方向上沒有受到力的作用,故摩擦力為零;當水平推力$F$大小為$3N$時,物體做勻速直線運動,受到平衡力的作用,故摩擦力等于推力,即$f = F = 3N$。
注意:滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,與物體運動的速度無關。
總結:
本題考查了摩擦力的判斷和計算,注意滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,與物體運動的速度無關。
例題:
問題:在水平地面上有一個物體,它受到一個水平方向的推力,它的摩擦力是如何變化的?
分析:物體在水平地面上運動時,受到地面給它的摩擦力,這個摩擦力的大小取決于物體的運動狀態和接觸面的情況。當物體加速時,摩擦力小于最大靜摩擦力;當物體勻速運動時,摩擦力等于最大靜摩擦力;當物體減速時,摩擦力又大于最大靜摩擦力。
根據這些信息,我們可以列出以下公式來計算摩擦力:
F = μN
其中,F是摩擦力,μ是摩擦系數,N是物體對地面的正壓力。
假設物體在推力作用下勻速運動,且接觸面光滑,那么摩擦力等于推力。
答案:
假設推力為F,摩擦系數為μ,物體的質量為m,那么物體受到的摩擦力可以表示為F = μmg。當物體勻速運動時,摩擦力等于推力F,即μmg = F。因此,當推力等于摩擦力除以重力加速度g時,物體將勻速運動。
在實際情況下,如果接觸面不光滑,摩擦力將大于或小于μmg。具體數值取決于物體的運動狀態和接觸面的情況。
八年級物理摩擦力計算題
一、在水平面上有一木塊,質量為2kg,它與地面間的滑動摩擦系數為0.5,現在用一個大小為6N的水平推力使它作勻速直線運動,則木塊收到的摩擦力是多少?
二、質量為5kg的物體受到大小為20N的水平恒力作用,在水平桌面上移動了2m,拉力所做的功是多少?如果物體在同樣的推力作用下移動了4m,則拉力做功是多少?
三、質量為2kg的物體受到兩個大小不等的水平恒力作用而處于靜止狀態,當撤去其中一個力時,物體在水平方向上共運動了3s,已知物體運動時的加速度大小為2m/s^2,求兩個力的大小。
四、質量為5kg的物體在水平面上受到一個大小為20N的水平拉力作用,恰好能做勻速直線運動。求物體與水平面間的動摩擦因數。如果該物體在運動的過程中受到大小為15N的滑動摩擦力作用,那么它的加速度將是多大?
五、質量為5kg的物體在水平面上受到一個大小為25N的水平恒力作用,恰能由靜止開始做勻加速直線運動。求物體與水平面間的動摩擦因數。如果該物體在運動的過程中受到大小為15N的滑動摩擦力作用,那么它的加速度將是多大?
例題:質量為2kg的物體放在水平面上,在水平恒力作用下由靜止開始做勻加速直線運動,經過5s后,速度達到10m/s。求:
(1)物體受到的外力多大?
(2)外力做功的平均功率多大?
(3)外力的瞬時功率多大?
分析:本題考查了求摩擦力和功率問題,應用牛頓第二定律可以求出外力的大小;應用動能定理可以求出外力的功;應用功率公式可以求出外力的瞬時功率和平均功率.
解:($1$)由牛頓第二定律得:$F - \mu mg = ma$;解得:$F = \mu mg + ma = 2 \times 10 + 2 \times 2 = 24N$;
($2$)外力的功等于動能的變化量:$W = \frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2} \times 2 \times 10^{2}J = 100J$;
($3$)外力的瞬時功率:$P = Fv = 24 \times 10W = 240W$;外力的平均功率:$\overset{―}{P} = \frac{W}{t} = \frac{100}{5}W = 20W$.
答:($1$)物體受到的外力是$24N$;
($2$)外力做功的平均功率是$20W$;
($3$)外力的瞬時功率是$240W$.
解答上述摩擦力計算題和例題時,要注意正確分析物體的受力情況,應用牛頓第二定律和運動學公式解題.同時注意公式的適用條件.
