物块A重W=10N,被用水平力挤压在粗糙的铅垂面B上,且处于平衡。 块与墙间的摩擦系数f=0.3。A与B的摩擦力大小为:
A 、F=15N
B 、F=10N
C 、F=3N
D 、无法确定
【正确答案:B】
物块垂直方向上只受到重力和摩擦力,保持平衡,则摩擦力等于重力,为10N。
物体受重力G、斜向上的力F、墙给的水平弹力N,在物体将要向上或向下滑动的临界状态还受摩擦力 f 。合力为0
当F取最小值时,物体将向下滑动,摩擦力方向向上。
F小*cos45度=N1 (水平方向)
F小*sin45度+f1=G (竖直方向)
且 f1=μ*N1
以上三式联立得 F小*sin45度+μ*F小*cos45度=G
F的最小值是 F小=G /(sin45度+μ*cos45度)=10 /(0.707+0.5*0.707)=9.43牛
当F取最大值时,物体将向上滑动,这时摩擦力方向向下。
F大*cos45度=N2 (水平方向)
F大*sin45度=G+f2 (竖直方向)
且 f2=μ*N2
以上三式联立得F大*sin45度=G+μ*F大*cos45度
得F的最大值是 F大=G /(sin45度-μ*cos45度)=10 /(0.707-0.5*0.707)=28.29牛
所求的取值范围是 9.43牛≤ F ≤ 28.29牛
注:sin45度=cos45度=(根号2)/ 2=0.707
(1)用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其作匀速直线运动时,则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小.弹簧测力计的每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,所以f=F=2.8N;
A、运用的是转换法,通过扩散实验研究分子运动;
B、探究串联电路中总电阻与分电阻的关系时,运用的是等效替代法;
(2)在研究滑动摩擦力大小是否与接触面积的大小有关时,应该控制压力和接触面的粗糙程度相同,实验中将长方体木块沿竖直方向锯掉一半,接触面积减小一半,同时压力也会减小一半,所以无法探究滑动摩擦力大小是否与接触面积的大小有关;
(3)当用F=4.3牛的水平拉力拉静止的木块时,由图2乙可知木块静止,所以木块所受的拉力与静止木块所受的摩擦力平衡,所以f=F=4.3N.
在研究摩擦力大小与所受压力关系时,拉动物体做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力是一对平衡力,因此f=F.
从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值不变,即摩擦力与所受压力的比值是0.4.
所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是f=0.4FN.
故答案为:
(1)水平;匀速;二力平衡;
2、8;A;
(2)错误;没有控制压力不变;
(3)4.3;0.4FN.