如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板做匀速直线运动,物体与天花板间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小为多少?
图4-1-14
【解析】:物体受力分析如图所示,由于物体匀速运动,
由平衡条件可知:在竖直方向上
Fsinθ-N-mg=0,
在水平方向上Fcosθ-f=0.
并且f=μN.
可知f=Fcosθ或f=μ(Fsinθ-mg).
.如图所示,为一种测定风作用力的仪器的原理图,它能自动随着风的转向而转向,使风总是从图示方向吹向小球P.P是质量为m的 金属球,固定在一细长刚性金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,角θ大小与风力大小有关,下列关于风力F与θ的关系式,正确的是( )
图4-1-13
A.F=mgsinθ B.F=mgcosθ
C.F=mgtanθ D.F=mg/cosθ
.物体受到与水平方向成30°角的拉力F的作用,在水平面上向左做匀速直线运动,如图所示.则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力的方向是( )
图4-1-12
A.向上偏左 B.向上偏右
C.竖直向上 D.竖直向下
【解析】:选C.因物体向左匀速直线运动,物体所受的合外力必定为零,因此,力F在水平方向向左的分力Fcos30°与地面对物体的摩擦力的合力必定为零,故拉力F与摩擦力的合力为Fsinθ,方向竖直向上,C正确.
另【解析】
物体受四个共点力而处于平衡状态,则其中两个力的合力一定与另外两个力的合力等大反向.重力、支持力都在竖直方向,故其合力一定也在竖直方向.
.A、B、C三个相同的圆柱体,如图所示,放在水平面上,它们均处于静止状态,则( )
图4-1-11
A.A、B、C所受的合力一定相等
B.如果圆柱体光滑,它们不可能平衡
C.B、C所受合外力大于A所受的合外力
D.B、C对A的作用力的合力一定竖直向上
【解析】:选ABD.物体A、B、C均处于静止状态,所受的合力均为零,A正确,C错误;B、C对A的作用力的合力一定与A球的重力等大反向,D正确;如圆柱体光滑,A对B的压力在水平方向的分力将使B圆柱体水平向左移动,同理C向右移动,从而使A落下,所以它们均不可能平衡.
人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升,如图所示,下列说法中正确的是( )
图4-1-10
A.人所受合力方向同图中v的方向
B.人在水平方向将受向右的摩擦力作用
C.人在竖直方向所受合力不为零,但在v方向上合力为零
D.人在竖直方向受力的作用并且合力为零
【解析】:选D.人随扶梯匀速上升,说明人所受合外力为零,故人仅受重力和支持力.选项D对.
如图所示,圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P,使圆柱体缓慢匀速转动,带动P从A点转到A′点,在这个过程中P始终与圆柱体保持相对静止.那么P所受静摩擦力f的大小随时间t的变化规律是图中的( )
图4-1-8
图4-1-9
【解析】:选A.P与圆柱体之间的摩擦力是静摩擦力.P随圆柱体从A转至最高点的过程中f=mgsin(θ-ωt),摩擦力的大小变化情况以最高点为对称.所以A正确.