内容正文:
微练8 摩擦力的分析与计算
1.一本质量为m的书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数为μ,A4纸与书页间的动摩擦因数为4μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书与A4纸一起运动,则A4纸上面书页的质量应至少大于( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,某同学用一根劲度系数为k的轻质弹簧测量物块与水平面间的动摩擦因数。将弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端与物块连接,物块置于水平面上,弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置,发现物块只能在A、B两点间保持静止,测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2,物块的质量为m,当地重力加速度为g,则物块与水平面间的动摩擦因数为( )
A. B.
C. D.
3.如图所示是码头利用可升降传动装置在水平地面由高处向下堆砌而成的沙堆,该公司为了得知沙堆的具体信息,测出沙堆的周长为s,查资料测得砂砾间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.地面对沙堆的摩擦力不为零
B.由已知条件可估算沙堆的高度
C.由已知条件可估算沙堆的质量
D.若相同质量的沙堆靠墙堆放,则占地面积会增大
4.如图所示,一位同学用双手水平夹起一摞书,并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数μ1=0.3,书与书间的动摩擦因数μ2=0.2,设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2 kg,该同学对书的水平正压力为200 N,每本书均呈竖直状态,则下列说法正确的是( )
A.每本书受到的摩擦力的合力大小不等
B.书与书之间的摩擦力大小均相等
C.他最多能夹住42本书
D.他最多能夹住60本书
5.如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,且三者相对静止,下面关于摩擦力的说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力方向向右
B.C对A的摩擦力方向向左
C.A受6个力作用
D.以A、B、C为整体,整体受到的摩擦力为零
6.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有可能摔破,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是( )
A.减少每次运送瓦的块数
B.增多每次运送瓦的块数
C.减小两杆之间的距离
D.增大两杆之间的距离
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微练8 摩擦力的分析与计算
1.B 书本恰好运动时,设A4纸上面的书页的质量为m0,有2×4μm0g=μmg,解得m0=,若要使书一同运动,A4纸上面的书页的质量越大越容易一起拉动,所以m0≥,故B正确。
2.A 改变物块在水平面上的位置,物块只能在A、B两点间保持静止,则有轻质弹簧的原长是L0=d1+,物块在A、B两点的静止位置是轻质弹簧的最大压缩量与最大伸长量的平衡位置,因此有k=μmg,解得μ=,故A正确。
3.B 当砂砾自然成堆时,形成了圆锥体形状,地面对沙堆的摩擦力为零,故A错误;沙堆表面上的沙粒受重力、支持力、摩擦力的作用静止,则沙堆倾角满足μ=tan α,若已知μ与s,则由几何关系可估算出沙堆的高度,故B正确;由于沙堆密度未知,故不能算出其质量,故C错误;靠墙堆放沙堆只能形成半个圆锥,而圆锥表面倾角不变,故高度变高,底面积会减小,D错误。
4.C 每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡,若每本书的质量相同,则它受到的摩擦力的合力大小相等,A错误;越靠外侧,书与书间的摩擦力越大,B错误;以这一摞书为研究对象,每只手对其的最大静摩擦力为f1=μ1FN=60 N,这一摞书受力平衡,有2f1=n1mg,解得n1=60,但书与书间的最大静摩擦力为f2=μ2FN=40 N,除了左右两侧跟手接触的两本书,以剩下的这一部分书为对象,由平衡条件有2f2=n2mg,解得n2=40,加跟手接触的两本书,共42本书。所以C正确,D错误。
5.C 对B受力分析,若B受摩擦力,则B所受的合外力不为零,不会做匀速直线运动,所以A对B的摩擦力为零,选项A错误;对C受力分析,C做匀速直线运动,则C受到的摩擦力与水平力F等值反向,即A对C的摩擦力方向向左,所以C对A的摩擦力方向向右,选项B错误;结合ABC三项的分析知,物体A受重力、B对A的压力、C对A的压力、地面对A的支持力、C对A的摩擦力和地面对A的摩擦力,即A受6个力作用,选项C正确;以A、B、C为整体,整体做匀速直线运动,对整体受力分析知,整体受到地面的摩擦力大小与水平力F相等、方向向左,选项D错误。
6.D 要使瓦滑到底端的速度相对减小,应当增大瓦与杆之间的摩擦力,由于它们的粗糙程度一定,由f=μN,故应增大N1、N2,由图可知,只有增大两杆之间的距离,才能增大N1、N2。故选D。
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