一质量为2kg的物体在与水平方向成37度恒力F=10N作用下沿粗糙的水平面向右运动,运动过程中,风对物体的作用力沿水平方向向左,其大小与风速v成正比,比例系数用

一质量为2kg的物体在与水平方向成37度恒力F=10N作用下沿粗糙的水平面向右运动,运动过程中,风对物体的作用力沿水平方向向左,其大小与风速v成正比,比例系数用

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一质量为2kg的物体在与水平方向成37度恒力F=10N作用下沿粗糙的水平面向右运动,运动过程中,风对物体的作用力沿水平方向向左,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图所示.求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)比例系数k.

魔方格
答案
(1)由图象可得,当风速v=0时,a=3m/s2,风力f=0时   
对物体受力分析,受拉力F,支持力N,滑动摩擦力,如图

魔方格

根据牛顿第二定律,有
Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma
解得
μ=0.14          
故物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.14.
(2)由图象可得,当v=5m/s时,a=0          
此时,对物体受力分析,如图

魔方格

根据共点力平衡条件,有
Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)+Kv     
解得
K=1.2N•S/m     
即比例系数k为1.2N•S/m.
举一反三
如图所示,质量为M的圆柱形容器,置于倾角为θ的固定光滑斜面上,底部与斜面平行,容器内有质量为m的光滑小球与前壁接触.让M、m系统从斜面上端由静止开始下滑,下滑过程中m对容器前壁的压力为(  )
A.mgB.mgsinθC.mgcosθD.0
魔方格
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两个质量和初速不同的物体,沿水平地面滑行至停止,其中滑行距离较大的是(  )
A.若动摩擦因数相同,动能大的物体滑行距离大
B.若动摩擦因数相同,初速大的物体滑行距离大
C.若受到的摩擦力相同,动能大的物体滑行距离大
D.若受到的摩擦力相同,初速大的物体滑行距离大
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在研究摩擦力的实验中,如图所示,用弹簧秤水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧秤的读数如表格所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同).则由表分析可知(  )
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实验次数运动状态弹簧秤读数/N
1静止0.4
2静止0.6
3加速0.7
4匀速0.5
5减速0.3
如图所示,一只蚂蚁从半径为R的半球体底端缓慢地(速度可忽略不计)爬上顶端,下列说法正确的是(  )
A.蚂蚁受到球面的摩擦力变大
B.蚂蚁受到球面的摩擦力变小
C.蚂蚁受到球面的支持力不变
D.蚂蚁受到球面的支持力变小
魔方格
如图所示,一人站在小车的水平台面上,用水平力拉绕过定滑轮的细绳,使人和车以相同的加速度向右运动,水平地面光滑,下列判断正确的是(  )
A.若人的质量等于车的质量,则车对人的摩擦力为零
B.若人的质量大于车的质量,则车对人的摩擦力方向向右
C.若人的质量小于车的质量,则车对人的摩擦力方向向右
D.不管人、车的质量关系如何,车对人的摩擦力都为零
魔方格