1、选择题 如图所示,一个重G=200N的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.1,同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力F作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向分别为(? )

A.10N,水平向左
B.10N,水平向右
C.20N,水平向左
D.20N,水平向右
参考答案:D
本题解析: 物体相对地面向左运动,则摩擦力方向向右,又由于
,则D正确.
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;
(3)本实验中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g=10m/s2.若砝码移动的距离超过l=0.002m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

参考答案:(1)砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为f1=μm1g,f2=μ(m1+m2)g
纸板所受摩擦力的大小f=f1+f2=μ(2m1+m2)g
(2)设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则有:
f1=m1a1
F-f1-f2=m2a2
发生相对运动需要a2>a1
解得F>2μ(m1+m2)g
(3)纸板抽出前砝码运动的距离x1=12a1t21,纸板运动距离d+x1=12a2t21
纸板抽出后砝码运动的距离x2=12a3t22,L=x1+x2
由题意知a1=a3,a1t1=a3t2
代入数据联立的F=22.4N
答:(1)纸板所受摩擦力的大小为μ(2m1+m2)g;
(2)所需拉力的大小F>2μ(m1+m2)g;
(3)纸板所需的拉力至少22.4N.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,质量均为m的环A与球B用一轻质细绳相连,环A套在水平喜感上.现有一水平恒力F作用在球B上,使A环与B球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是( )
A.若水平恒力增大,轻质绳对B球的拉力保持不变
B.B球受到的水平恒力大小为
C.杆对A环的支持力随着水平恒力的增大而增大
D.A环与水平细杆间的动摩擦因数为
参考答案:A、B、对球B受力分析,受重力mBg、水平恒F力和拉力T,如左图

,根据平衡条件得:
?水平恒力F=mBgtanθ,绳对B球的拉力T=mBgcosθ
当水平恒力F增大时,θ增大,则T增大.故AB均错误.
C、D、把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力(mA+mB)g、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f,如右图
根据共点力平衡条件可得:杆对A环的支持力大小
? N=(mA+mB)g、
?f=F
则A环与水平细杆间的动摩擦因数为μ=fN=mBgtanθmA+mB=tanθ2,由上可见,杆对A环的支持力随着水平恒力F的增加而不变故C错误,D正确;
故选D
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备.某兴趣小组为了检验一飞机模型的性能,对该模型进行了模拟风洞实验,该实验的示意图如图,其中AB代表飞机模型的截面,OL为飞机模型的牵引绳.已知飞机模型重为G,风向水平,当牵引绳水平时,飞机模型恰好静止在空中,此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ,则作用于飞机模型上的风力大小为( )
A.
B.Gcosθ
C.
D.Gsinθ