1. 一個物體靜止在水平地面上。靜摩擦係數為0.4 ,重力加速度為9.8 m/s² 。求:(a)最大靜摩擦力;(b)最小靜摩擦力。

解決方案

已知:
質量(m) = 1 kg
靜摩擦係數(μs )= 0.4
重力加速度 (g) = 9.8 m/ s²
重量(w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² = 10 牛頓
正壓力(N)= w = 10 牛頓
招募:
(a)靜摩擦力的最大值;(b)靜摩擦力的最小值。
解決方案:
(a)靜摩擦力的最大值
f s = μ s N
f s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 牛頓
(b) F 的最小力
若對物體施加力 F 但物體沒有移動,則必定存在地面作用於物體的靜摩擦力。若物體開始移動,則靜摩擦力被力 F 超過,此時必定存在動摩擦力。當 F 大於最大靜摩擦力時,物體開始移動。
因此,最小力 F = 最大靜摩擦力 = 3.92 牛頓。
[內部審查程序]
2. 質量為 1 kg 的箱子在力 F 的作用下沿水平面勻速運動。若動摩擦係數為 0.1,求力 F 的大小。 (g = 9.8 m/ s²)

已知:
動摩擦係數(μk )= 0.1
箱子的質量 (m) = 1 kg
重力加速度 (g) = 9.8 m/ s²
重量 (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 牛頓
正壓力(N)= w = 9.8 牛頓
招募:F
解決方案:
牛頓第一定律指出,如果物體不受任何合力作用,物體將保持靜止狀態或沿直線等速運動狀態。
因此,如果物體以恆定速度運動,則合力必然為零(ΣF = 0)。力 F 沿右方向作用於物體,因此動摩擦力沿左方向作用於物體。
∑ F = 0
F – f k = 0
F = f k
動摩擦力:
fk = μk N = (0.1)(9.8 N) = 0.98牛頓
物體以恆定速度運動,F = f k = 0.98 牛頓
[內部審查程序]
3. 一個物體沿斜面勻速下滑。求動摩擦係數( μk )。 g = 9.8 m/ s²

解決方案

w = 重量,w x = 重量的水平分量,沿斜面方向,w y = 重量的垂直分量,垂直於斜面,N = 正壓力,f k = 動摩擦力。
已知:
質量 (m) = 1 kg
重力加速度 (g) = 9.8 m/ s²
重量 (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 牛頓
w x = w sin 30 o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 牛頓
w y = w cos 30 o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3牛頓
正壓力(N)= w y = 4.9 √ 3牛頓
求:動摩擦係數(μk )
解決方案:
物體沿斜面勻速下滑,合力為0。
∑ F = 0
w x – f k = 0
w x = f k
w x = μ k N
5 = μ k ( 5 √ 3 )
μk = 5 / 5 √3
μk = 1 / √3
μk = 0.58
[內部審查程序]
[wpdm_package id='472′]
- 質量和重量
- 法向力
- 牛頓第二運動定律
- 摩擦力
- 無摩擦力下水平面上的運動
- 兩個物體在粗糙水平面上以相同的加速度做摩擦力運動
- 無摩擦力下斜面上的運動
- 在粗糙斜面上受摩擦力作用的運動
- 電梯內的運動
- 透過繩索和滑輪連接的物體的運動
- 兩個加速度大小相同的物體
- 繞平緩曲線運動-圓週運動的動力學
- 繞傾斜彎道行駛-圓週運動動力學
- 水平圓週等速運動
- 勻速圓週運動中的向心力