擦力在接触面情况一定的条件下与压力成正比.
答案:D
6 如图3-3-5所示,质量为M的圆环用轻绳吊在天花板上,环上有两个质量为m的小环自大环顶部开始分别向两边滑下,当两个小环下落至与大环圆心等高时,小环所受摩擦力为F,则此时绳对大环的拉力为________.
图3-3-5
解析:当两个小环下落至与大环圆心等高时,大圆环所受小圆环的摩擦力F的方向恰好竖直向下,大圆环在竖直方向受四个力作用平衡,即有T=F+F+Mg=Mg+2F
答案:Mg+2F
7 用一根长20 cm,劲度系数为k=200 N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1 kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到22.4 cm时木块开始运动,当弹簧的长度为21.7 cm时,木块在桌面上做匀速直线运动.
求:(1)木块受到的最大静摩擦力多大?静摩擦力的变化范围怎样?
(2)木块和桌面间的动摩擦因数是多少?
(3)木块滑动过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时,滑动摩擦力如何变化?
解析:(1)物体在未滑动前,根据二力平衡条件可知,木块受到桌面的弹力与物体的重力大小相等、方向相反,静摩擦力与弹簧的拉力大小相等、方向相反,其受力情况如图所示.
木块在刚滑动之前,受到摩擦力已达到最大值
Fmax=F=k(x1-x0)=200×(0.224-0.20) N=4.8 N
木块在未开始运动之前,每个时刻木块受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反,可见木块受到的静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大。其变化范围是:0~4.8 N.
(2)当木块匀速运动时,木块受到的滑动摩擦力与弹簧的拉力大小相等、方向相反.
F滑=F=k(x2-x0)=200×(0.217-0.20)N=3.4 N
因为F滑=μN=μG 所以μ==0.34.
(3)因为摩擦力F滑=μN,F滑是由动摩擦因数和正压力决定的.可见在木块滑动后,弹簧的长度小于或大于21.7cm,只是拉力变化,滑动摩擦力与木块做匀速或变速运动无关.
答案:(1)4.8 N 0~4.8 N (2)0.34 (3)大小不变