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教科版八年级下册物理寒假衔接第五讲 力与运动、摩擦力
【知识要点】
(一)摩擦力的基本概念
1. 两个相互接触的物体,当它们要发生相对运动或者已经发生相对运动时,在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫做摩擦力。
2. 摩擦力产生的条件
(1)相互接触的物体之间有压力;
(2)物体要发生相对运动或已经发生相对运动。
3. 两个物体间的摩擦力是相互的。
4. 摩擦力的分类:
(1)静摩擦力:两物体相互接触有摩擦力产生,但是它们之间保持相对静止,只有相对运动的趋势。
(2)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时在接触面上产生的摩擦力。
(3)滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。
(二)摩擦力的三要素
1. 大小:
(1)静摩擦力:由平衡条件确定。
(2)滑动摩擦力:与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)滚动摩擦力:相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
2. 方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3. 作用点:在两物体的接触面上。
(三)增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法:
1. 增大有益摩擦:
(1)增大压力
(2)使接触面更粗糙
2. 减小有害摩擦:
(1)减小压力
(2)使接触面更光滑
(3)变滑动摩擦为滚动摩擦
【典型例题】
[例1] 关于摩擦力的以下几种说法,正确的是( )
A. 摩擦力不可能是动力
B. 摩擦力总是和物体的运动方向相反
C. 摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动
D. 摩擦力跟物体的重力成正比
说明:本题考查了关于摩擦力的一些基本概念,特别是一些细微之处,如:摩擦力不总是充当动力,它阻碍的是“相对运动”而不是“运动”等。在学习摩擦力知识时,要特别注意这些方面,把概念的掌握更深入一些。
[例2] 如图所示,一质量为0.5Kg的圆环沿竖直杆匀速下降,圆环受到的滑动摩擦力大小为 N,方向 。(g取9.8N/Kg)
说明:解答这类问题,一般需运用二力平衡的条件。当物体做匀速直线运动时,物体所受摩擦力跟拉力(或重力)是一对平衡力,二力的大小相等、方向相反,故摩擦力的大小等于拉力(或重力)的大小。
[例3] 在做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验时,所用的实验器材有:A. 木块 B. 长木版 C. 砝码I D. 砝码II E. 砝码III F. 棉布 G. 砂纸 H. 弹簧测力计 。
(1)为了研究摩擦力与压力的关系,列出选用的器材序号 ;
(2)为了研究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,列出选用的器材序号 。
说明:本题是一道考查演示实验的实验原理和方法的题目。在我们平时的学习中,不仅要注意观察老师做的演示实验,还要搞清它的原理,并且思考其中渗透的物理学研究方法。这样,不仅可以使我们熟练掌握了演示实验,也为今后解决探索性实验问题打下了坚实的基础。
[例4] 如图所示,木块M上放着一个质量为m的砝码,细线的另一端挂有三个质量同为m的砝码,此时木块M恰好在桌面上匀速运动。这时若将M上的砝码m拿掉,同时把挂着的砝码也摘掉一个,木块M的运动状态将( )
A. 仍做匀速直线运动
B、 M运动的速度变大,做加速运动
C. M运动的速度减慢,做减速运动
D. 无法判断
说明:本题考查了有关“滑动摩擦力与压力的关系”以及“力是改变物体运动状态的原因”的知识。这些内容同学们都比较熟悉,但要注意把它们综合运用在一起去解决一些在实际中出现的问题。
[例5] 在粗糙的水平地面上叠放着物体A和B,A和B之间的接触面也是粗糙的,如图所示,如果用力F拉B,而B仍保持静止,则此时( )
A. B和地面间的静摩擦力为F,B和A间的静摩擦力也是F
B. B和地面间的静摩擦力为F,B和A间的静摩擦力为零
C. B和地面间的静摩擦力为零,B和A间的静摩擦力也为零
D. B和地面间的静摩擦力为零,B和A间的静摩擦力为F
说明:本题也可以运用“整体法”来分析。即:把A、B看作一个整体,在水平方向受拉力F,而且处于静止的平衡状态,从而分析出B与地面的摩擦力为F,B与A之间不受摩擦力作用。
[例6] 一个载重的气球在空中受到1000N的浮力时可以匀速竖直上升,若在所载重物中再加入10Kg的物体时,这气球可以匀速下降,设气球在上升和下降时受到的浮力和空气摩擦阻力大小不变,g取10N/Kg。求:(1)气球受到的重力;(2)气球受到的空气摩擦阻力。
说明:本题是一道受力分析、力的平衡的综合题,解这类题的基本步骤是:(1)分清题目涉及哪几个状态,