内容正文:
摩擦力
知识导入
鞋底上为什么会有凸凹不平的花纹?
自行车轮胎为什么也会有凸凹不平的花纹?
1.摩擦力:两个相 的物体,当它们要发生或已经发生 时,就会在接触面上产生一种 相对运动的力.
(1)摩擦力的方向总与物体要发生相对运动趋势的方向或相对运动的方向 .
(2)摩擦力产生的条件:①两物体间有弹力(相互接触且发生弹性形变);②两物体要发生或已经发生相对运动;③两物体间的接触面是不完全光滑的.
2.影响滑动摩擦力大小的因素:滑动摩擦力的大小与 和 有关。接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
【实验】探究影响滑动摩擦力大小的因素
设计实验:匀速拉动木块,当木块做匀速直线运动时,拉力等于滑动摩擦力。
实验原理:二力平衡
实验方法:控制变量法
拓展:滑动摩擦力:f = μFN
μ为动摩擦因数(接触面的粗糙程度),
FN为接触面间的压力大小(正压力)。
改进实验方法:
①木板不必做匀速直线运动;
②弹簧测力计保持静止,便于读数。
3.摩擦种类:静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦.相同情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦.
4.增大摩擦的方法:
① 接触面粗糙程度不变时,增大 :如用力写字、用力捏闸刹车等;
② 压力不变时,使物体的接触面变得更 :如轮胎或鞋底的花纹、汽车的防滑链等.
5.减小摩擦的方法:
① 减小压力;
② 压力不变时,减小接触面的粗糙程度;
③ 使接触面分离:如添加润滑剂;
④ 用滚动代替滑动:如滚珠等.
注意:滑动摩擦力的大小只与物体和接触面间的压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度、物体受到的拉力大小、物体和接触面间的接触面积等因素都无关.
考点1:摩擦力
1.摩擦力:两个相 的物体,当它们要发生或已经发生 时,就会在接触面上产生一种 相对运动的力.
(1)摩擦力的方向总与物体要发生相对运动趋势的方向或相对运动的方向 .
(2)摩擦力产生的条件:①两物体间有 (相互接触且发生弹性形变);②两物体要发生或已经发生相对运动;③两物体间的接触面是 的.
注:三个条件缺一不可。
2.摩擦力的分类:
(1)两个相互接触的物体,在它们之间存在相对运动趋势时产生的摩擦,称为静摩擦。
(2)一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。
(3)一个物体在另一个物体表面上滚动时受到的摩擦叫做滚动摩擦。
思考与交流
思考1:摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反吗?摩擦力一定是阻力吗?
【典例分析】
【例1】(摩擦力的概念)下列物体所受的摩擦力不是滑动摩擦力的是( )
A.自行车刹车时,闸皮和车圈之间的摩擦
B.用圆珠笔写字,笔尖的圆珠与纸之间的摩擦
C.用卷笔刀削铅笔,刀与铅笔之间的摩擦
D.紧急刹车车轮不转动时,车仍向前运动了一段距离,这时车轮所受的摩擦力
【例2】(摩擦力的方向)爬杆是体育运动的一个项目。如图是小明沿竖直的杆匀速向上爬时的情景,他所受到的摩擦力为f1;当他匀速滑下时,所受到的摩擦力为f2,则下列说法正确的是( )
A.f1方向为竖直向上 B. f2方向为竖直向下
C. f1> f2 D. f1< f2
【例3】(摩擦力的大小)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.在t=1s时,物体不受摩擦力 B.在t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
C.在0~2s内,物体所受摩擦力不断增大 D.在2~4s内,物体受到的摩擦力为4N
【例4】(摩擦力变化情况)如图所示,用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上,正方体处于静止状态.关于正方体受到墙壁的摩擦力f,以下说法中正确的是( )
A.正方体受到的摩擦力f=F
B.减小水平力F的大小,摩擦力f一定不变
C.增大水平力F的大小,摩擦力f一定不变
D.增大水平力F的大小,摩擦力f也随之增大
1.识别摩擦的类型,用概念辨析法,即依据各概念的定义来进行识别。
2.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,而是跟物体相对运动或相对运动的趋势方向相反。
3.摩擦力不一定都是阻力,有时也可以是动力。
【变式训练】
【变式1】下列物体所受的摩擦力不是滑动摩擦力的是( )
A.自行车刹车时,闸皮和车圈之间的摩擦
B.用圆珠笔写字,笔尖的圆珠与纸之间的摩擦
C.用卷笔刀削铅笔,刀与铅笔之间的摩擦
D.紧急刹车车轮