【題目】閱讀下列材料,回答文后問題。

靜擦力和滑動摩擦力

摩擦是一種常見的現(xiàn)象,兩個相互接觸的物體,當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢時,就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力,這種力叫做摩擦力(frictional force)。

若一小孩在地面上輕推一個箱子,箱子有相對地面運動的趨勢,但他沒有推動,箱子與地面仍然保持相對靜止。根據(jù)二力平衡的知識,這時一定有一個力與推力平衡。這個力與小孩對箱子的推力大小相等、方向相反。這個力就是箱子與地面之間的摩擦力。由于這時兩個物體之間只有相對運動的趨勢,而沒有相對運動,所以這時的摩擦力叫做靜摩擦力(static frictional force),靜摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體相對運動趨勢方向相反。

小孩用更大的力推,箱子還是不動,同樣根據(jù)二力平衡的知識,這時箱子與地面間的靜摩擦力還跟推力大小相等,只要箱子與地面間沒有產(chǎn)生相對運動,靜摩擦力的大小就隨著推力的增大而增大,并與推力保持大小相等。若箱子在地面上開始滑動后,箱子與地面之間也會產(chǎn)生一個摩擦力,這種摩擦力就是滑動摩擦力。當一個物體在另一個物體表面滑動的時候,會受到另一個物體阻礙它滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力(sliding frictional force),滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體的相對運動的方向相反;瑒幽Σ亮Φ拇笮「鷫毫Τ烧,也就是跟兩個物體表面間的垂直作用力成正比。如果用表示滑動摩擦力的大小,用表示壓力的大小,則有

其中是比例系數(shù)(它是兩個力的比值,沒有單位)叫做動摩擦因數(shù)(dynamic friction factor),它的數(shù)值跟相互接觸的兩個物體的材料有關(guān)。材料不同,兩個物體的動摩擦因數(shù)也不同。動摩擦因數(shù)還跟接觸面的情況(如粗糙程度)有關(guān)。

(本材料選自人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書《物理必修一》)

1)若重為的物體靜止在水平地面上,用的水平推力沒有推動,物體受到的靜摩擦力為______;

2)若改用的水平推力能使物體在水平地面上勻速運動,則物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)______;

3)若改用更大的水平推力使物體速度越來越大,物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)______(選填“變大”“變小”或“不變”)。

【答案】20 0.3 不變

【解析】

(1)物體靜止或做勻速直線運動時,處于平衡狀態(tài),受到的力為平衡力,二力平衡時大小相等;

(2)根據(jù)物體在水平面上勻速前進,根據(jù)二力平衡求出地面對物體的摩擦力大小,結(jié)合動摩擦力的大小跟壓力成正比,通過滑動摩擦力公式求出物體與地面間的動摩擦因數(shù);

(3)動摩擦因數(shù)(即滑動摩擦力和彈力的比值),是一種比值定義法,則摩擦因數(shù)與滑動摩擦力和彈力均無關(guān),只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān),從而即可求解。

(1)[1]20N力推物體,沒有推動,物體處于靜止狀態(tài),是由于物體和地面之間存在摩擦力,并且水平方向受到的靜摩擦力和推力是一對平衡力,兩個力的大小相等,即此物體受到的摩擦力等于20N;

(2)[2]物體勻速運動時,根據(jù)二力平衡,水平方向的推力與摩擦力相等,即

,

已知滑動摩擦力的大小跟壓力成正比,物體重為,對水平面的壓力

可知,物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為:

(3)[3]由題文可知,動摩擦因數(shù)是比例系數(shù)(即滑動摩擦力和彈力的比值),則摩擦因數(shù)與滑動摩擦力和彈力均無關(guān),與速度也沒有關(guān)系,只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān),因此更大的水平推力使物體速度越來越大時,木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)也不變。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,當帶電體接觸驗電器的金屬球時,下列說法正確的是(

A.若帶電體帶正電荷,則驗電器就有一部分電子轉(zhuǎn)移到帶電體上

B.若帶電體帶負電荷,則驗電器就有一部分正電荷轉(zhuǎn)移到帶電體上

C.若帶電體帶正電荷,則這些正電荷就通過金屬桿全部轉(zhuǎn)移到金屬箔上

D.若帶電體帶負電荷,則這些負電荷就通過金屬桿全部轉(zhuǎn)移到金屬箔上

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【題目】3D打印筆中裝入塑料條,接通電源,等待一段時間后即可擠出熱融的塑料,塑料在空氣中迅速冷卻變成特定的形狀(如圖1)。其內(nèi)部電路如圖2,是相同的PTC發(fā)熱電阻。單個PTC的電阻與溫度的關(guān)系如圖3.

1)打印筆工作時,PTC電阻發(fā)熱,塑料受熱會逐漸變軟變稀。可見,塑料________(選填“是”或“不是”)晶體;

2)打印筆工作有快、慢兩檔?鞕n打印時,圖中開關(guān)應處于________狀態(tài);

3)打印筆正常工作時的溫度能自動穩(wěn)定在250℃左右,結(jié)合圖3信息,說明理由________。

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【題目】關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量,下列說法中正確的是(

A.的物體內(nèi)能為零

B.物體吸收了熱量溫度一定升高

C.克服摩擦做功可使物體熱量增加

D.溫度不同的兩物體接觸會發(fā)生熱傳遞

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【題目】在“探究杠桿平衡條件”的實驗中:

1)安裝好杠桿,將其放到水平位置后松手,發(fā)現(xiàn)杠桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動,如圖甲所示,則應將平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位量平衡;

2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后,如圖乙所示,在杠桿點懸掛3個重力均為的鉤碼,在點用豎直向上的拉力拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,拉力的大小為______;(杠桿上相鄰兩個黑點之間距離相等)

3)實驗結(jié)束后,小紅把兩個質(zhì)量不等的實心銅塊分別掛在另一杠桿兩端,此時杠桿恰好在水平位置平衡,然后再將兩個銅塊同時浸沒在水中,如圖丙所示,則杠桿將______(選填“左端下沉”“右端下沉”或“仍然平衡”)。

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【題目】如圖甲所示電路,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,當閉合開關(guān),滑動變阻器的滑片從端滑到端的過程中,R2消耗的電功率與其兩端電壓關(guān)系的圖像如圖乙所示。求:

(1)R2的最大阻值;

(2)R1的阻值和電源電壓;

(3)該電路消耗的最大電功率。

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【題目】如圖所示是家用雙人電熱毯的簡化電路圖。S1、S2是溫控開關(guān),R1、R2是發(fā)熱電阻絲,R2的阻值是616,電熱毯的額定電壓是220V。該電熱毯有高溫和低溫兩個擋位,高溫擋的電功率是100W。試求:

1R1的阻值是多少?

2)高溫擋工作20min,電熱毯消耗的電能是多少?

3)低溫擋工作時,電阻絲R2消耗的電功率是多少?

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A. 電阻甲和乙都是阻值不變的電阻

B. 當乙兩端電壓為2V時,R=5Ω

C. 甲、乙串聯(lián)在電路中,當電路電流為0.2A時,源電壓為2V

D. 甲、乙并聯(lián)在電路中,當電源電壓為2V時,電路總功率為1.2W

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3)王亞平在在實驗室成功制作了一個亮晶晶的水球,如圖所示。該水球成像原理與_____(選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”)相同。

4)王亞平在“天宮一號”上展示了一個近乎正球形的大水球,而地球上我們看到的水珠一般都是扁球形的,這是由于地球上的水珠受到_____的作用。

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