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某研究性学习小组在学习了摩擦力之后,通过观察沙堆的形成测出了沙粒之间的动摩擦因数.研究的过程如下:研究小组通过观察沙堆的形成过程可以发现,由漏斗落下的细沙总是在
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某研究性学习小组在学习了摩擦力之后,通过观察沙堆的形成测出了沙粒之间的动摩擦因数.研究的过程如下:研究小组通过观察沙堆的形成过程可以发现,由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体,继续下落时,细沙沿圆锥体表面下滑,当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时,细沙不再下滑,如图5所示.经过反复实验,研究小组得出结论:沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关.该小组只用一把皮卷尺就测定了沙粒之间的动摩擦因数(假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则:
(1)该小组必须测定的物理量是______.
(2)动摩擦因数与这些物理量之间的关系是______.
答案
取侧面的一粒沙作为研究对象,其受力情况如图所示.
设圆锥的高为H、底面半径为R、底面周长为S,据平衡条件,有:
mgsinθ=F
f
…①
F
N
=mgcosθ…②
F
f
=μF
N
…③
解得:μ=tanθ
根据几何关系,有:
tanθ=
H
R
…④
S=2πR…⑤
由以上解得:
μ=
2πH
S
故答案为:(1)测量沙堆的高度H和底面的周长s;(2)
μ=
2πH
S
举一反三
如图所示,小球A系在竖直拉紧的细绳的下端,球恰好与光滑斜面接触并处于静止状态,则小球受到的力是( )
A.重力和线的拉力
B.重力、线的拉力和斜面对球的弹力
C.重力、斜面对球的弹力
D.以上说法都不对
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如图,质量m
A
>m
B
的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面.让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是( )
A.
B.
C.
D.
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要使重为400N的桌子从原地移动必须用最小的水平推力200N,桌子从原地移动后,为了使它继续做匀速运动,只要180N的水平推力就行了,如果用240N的水平推力继续推桌子时,桌子与地面间动摩擦因数的大小为( )
A.0.40
B.0.45
C.0.50
D.0.60
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要使重为400N的桌子从原地水平移动,至少要用200N的水平推力,桌子从原地移动后,为了使它继续做匀速运动,只要160N的水平推力就够了,
问:(1)最大静摩擦力f
m
和动摩擦因数μ为多大?
(2)如果在静止时,用180N的水平向右推力推桌子,求此时的摩擦力f.
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关于摩擦力正确的说法是( )
A.有弹力一定有摩擦力
B.摩擦力的方向可能与物体运动方向相同
C.摩擦力的方向可能与物体运动方向相反
D.压力越大,摩擦力越大
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