1、简答题 某学习小组设计了一种如图所示的摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数．其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤、连接摆锤的轻质细杆，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置由静止释放．摆 ">
时间:2019-12-13 02:41:15
1、简答题 某学习小组设计了一种如图所示的摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数．其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤、连接摆锤的轻质细杆，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置由静止释放．摆锤到最低点附近橡胶片紧压地面擦过一段很小的距离，之后继续摆动至最高位置．若测得摆锤的质量为m，摆锤重心到O点的距离为L，橡胶片紧压地面擦过的距离s，摆锤摆到最左端杆与竖直方向成θ角，摆锤经过最低点时对地面的压力大小为F，在橡胶片擦过地面距离s过程中此压力视为不变．（重力加速度为g）600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060600/j423ej1sjxp.png\">
（1）橡胶片与地面间的动摩擦因数μ的表达式为______．（请用题中已知的物理量字母来表示）
（2）换用不同橡胶片测得μ与θ的大致关系如图线所示．已知L=1m，s=0.116m，则F约是摆锤重力的______倍．
（3）把摆锤经过最低点时对地面的压力F作为橡胶片擦过地面距离s过程中的压力，则此导致测得的橡胶片与地面间的动摩擦因数μ______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．
参考答案：（1）摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，
所以摩擦力f=μF
Wf=-mgLcosθ=-μFs
μ=mglcosθFs
（2）根据μ与θ的大致关系如图线，设θ=74°，读出μ=0.79，
并已知L=1m，s=0.116m，代入上式，则可求得，F=3mg．
所以F约是摆锤重力的3倍．
（3）在橡胶片擦过地面距离s过程中此压力视为不变，而事实上F是变化的，在最低点F是最大，因此理论计算的F偏大，所以导致动摩擦力因数偏小，
故答案为：（1）μ=mglcosθFs
（2）3倍
（3）偏小
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图），当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060523/1uwfzewzwyb.gif\">
[? ]
A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上
B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下
C．A、B之间的摩擦力为零
D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，水平面上固定一光滑半球，球心O的正上方固定一个小滑轮，绳上拴一小球，小球置于半球面上的A点，绳绕过定滑轮，另一端用力F拉，现缓慢地将小球从B点释放到A点，则此过程中，小球对半球面的压力N以及细线拉力T的大小变化情况以下说法正确的是（ ）
A．T变小；N不变
B．T变小；N变小
C．T变大；N不变
D．T变大；N变大600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060600/qzwia3rzoec.png\">
参考答案：600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060600/vyvim2nn5pv.png\">
以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡条件得知F=G．
由△NFA∽△AO1O得
? NAO=FO1O=TO1A
得到
? N=AOO1OG? T=O1AO1OG
由题缓慢地将小球从B点释放到A点过程中，O1O，AO不变，O1A变大
可见T变大；N不变．
故选C
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（ ）
A．F不变，N增大
B．F不变，N?减小
C．F减小，N不变
D．F增大，N减小600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060523/mobrujdzzbt.png\">
参考答案：小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图如下
由图可知△OAB∽△GFA
即：
GR=FAB=NR，
当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，N不变，故C正确；
故选C．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060523/3cry1d0ojdw.png\">
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，斜面与水平面的夹角为37°，物体A质量为2kg，与斜面间摩擦因数为0.4，求：
（1）A受到斜面的支持力多大？
（2）若要使A在斜面上静止，求物体B质量的最大值和最小值？（sin37°=0.6；cos37°=0.8；g=10N/kg假设最大静摩擦力=滑动摩擦力）600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060600/ujp1y5mhitz.png\">
参考答案：（1）对A进行受力分析如图所示：600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060600/g51ewd2aq11.png\">
根据正交分解可知：y轴上合力为零：
即有：N=mAgcos37°
代入数据可得：N=2×10×0.8N=16N
所以A受到斜面的支持力为16N．
（2）根据题意，物体A与斜面之间的最大静摩擦力fmax=f滑=μN=0.4×16N=6.4N
由于物体受到的静摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下
当物体受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向上时根据受力平衡有：T1+fmax=mAgsin37°①此时拉力T最小
当物体受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向下时根据受力平衡有：T2=fmax+mAgsin37°②此时拉力T最大
同时B物体也处于平衡状态由受力分析有：T=mBg③
由①②两式代入数据可得：T1=5.6N?T2=18.4N
由③式可得：物体B质量的最小值为：mB1=T1g=0.56kg
物体B质量的最大值为：mB2=T2g=1.84kg
答：（1）A受到斜面的支持力为16N．
（2）若要使A在斜面上静止，物体B质量的最大值为1.84kg，最小值为0.56kg
本题解析：
本题难度：一般