内容正文:
第4讲 摩擦力
1.通过分析生活中的实例,知道摩擦力;
2.知道用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小的方法;
3.能够运用所学知识解决增大摩擦和减小摩擦的具体问题。
1.判断摩擦力的有无;
2.判断静摩擦力的大小和方向;
3.探究摩擦力大小与那些因素有关。
摩擦力的产生及分类
1.定义:两个互相接触的物体,当它们要发生相对运动或有相对运动趋势时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
2.产生条件:
(1)物体间相互接触、挤压,发生形变,有弹力;
(2)物体接触面粗糙;
(3)物体间有相对运动趋势或相对运动。
3.摩擦力的分类:
(1)静摩擦力:物体间只有相对运动趋势时产生的摩擦力。
(2)滑动摩擦力:物体间有相对运动时产生的摩擦力。
(3)滚动摩擦力:物体间有相对滚动时产生的摩擦力。
4.摩擦力的方向和大小
(1)摩擦力的方向:与接触面的相对运动(或相对运动趋势)方向相反,且平行于接触面。
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判断静摩擦力方向时有两种方法:
①力平衡法:适用于受力平衡的物体,首先判断除摩擦力之外的其他力的合力方向,则摩擦力的方向与合力方向相反;
②假设法:假设接触面光滑,看物体是否运动。若物体静止,则无摩擦力;若物体有运动趋势,则有摩擦力;根据物体相对运动趋势判断物体所受摩擦力方向。
(2)摩擦力的大小:
①静摩擦力:受力平衡时的静摩擦力的大小等于与之平衡的其它力的大小。
*(高中知识)静摩擦力有一个最大值,叫“最大静摩擦力”,这个最大值与压力、粗糙程度有关,相同压力和粗糙程度下,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
②滑动摩擦力:与接触面上的压力和粗糙程度有关,接触面上的压力越大,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
③滚动摩擦力:实际是静摩擦力的变形。滚动摩擦力也与压力和粗糙程度有关。相同的压力和粗糙程度之下,滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力。
例1.关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.运动的物体一定受摩擦力
B.静止的物体之间没有摩擦力
C.摩擦力是阻碍物体运动的力
D.滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同
【答案】D。
【解析】A、运动的物体若和接触面一起做匀速直线运动,它们之间没有相对运动趋势,不受摩擦力,故A错误;
B、静止的物体若和接触面有相对运动趋势,它们之间有摩擦力,故B错误;
C、摩擦力可以是动力,也可以是阻力,故C错误;
D、摩擦力方向可以和物体移动方向相反,也可以相同,但一定和运动趋势相反。故D正确。
练习1.关于摩擦力的说法中不正确的是( )
A.相互接触的物体间不一定有摩擦力
B.两物体保持相对静止时也有可能有摩擦
C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
D.两个表面光滑的物体间也可能有摩擦
【答案】D。
【解析】A、如果两个物体接触没有运动,也没有运动趋势两个物体之间就没有摩擦力;故A正确。
B、例如斜面上静止的物体,虽然相对斜面来讲物体是静止的,但是物体在斜面上有向下运动的趋势,两者之间也存在摩擦力;故B正确。
C、摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反,有时跟物体运动方向是相同的,有时是相反的;故C正确。
D、两个物体之间要产生摩擦力接触面一定是粗糙的,光滑是没有摩擦力的;故D错误。
练习2.下列有关摩擦力的说法中正确的是( )
A.只有相互接触的物体间才可能产生摩擦力
B.只要两个物体相互接触,则这两个物体间一定存在摩擦力
C.摩擦力总是与物体的运动方向相反
D.摩擦力总是有害的
【答案】A。
【解析】AB、摩擦力产生的条件是:两个物体相互接触挤压,且有一个相对运动的趋势,故A正确,B错误;
C、滑动摩擦力阻碍相对运动,与物体相对运动的方向相反,有时会和物体的运动方向相同,故C错误;
D、有些摩擦对人们有益,例如人走路时,鞋底和地面之间的摩擦,自行车的车把和手之间的摩擦等等都是有益摩擦,故D错误。
(1)摩擦力产生的条件:两物体相互挤压、接触面粗糙、两物体发生相对运动或运动趋势;
(2)摩擦力可以是动力,也可以是阻力;
(3)摩擦力方向可以和物体移动方向相反,也可以相同,但一定和运动趋势相反。
例2.工人师傅用80N的水平向前的推力,推着一辆小车在水平方向匀速前进。突然,他发现正前方不远处有一老人,为了避免相撞,他立即用200N的水平向后的力拉车,当车仍水平向前运动时,摩擦力的大小和方向是( )
A.200N,向前 B.200N,向后 C.80N,向前 D.80N,向后
【答案】D。
【解析】因为工人师傅推着一辆小车在水平方向上匀速前进;所以小车在水平方向上受到向前的推力和向后的摩擦力是一对平衡力,则f=F推=80N;当他用水平向后的力拉车时,车仍水平向前运动,受到的摩擦力大小和方向都不变,方向向后,f=F推=80N;D选项正确。
练习1.如图所示,某同学用推力F推一质量为m的木块,使