内容正文:
§3.3 静摩擦力
授课教师:
2024年5月22日
导入
手握水瓶在空中
互相接触的物体相对静止的时候,是不是也可能产生摩擦力?
推不动的箱子
静摩擦力
定义:物理学中,当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对滑动,但具有相对滑动趋势时,接触面上会产生一种阻碍相对滑动趋势的力,这种力叫做静摩擦力
产生条件:
(1)接触并挤压
(2)相对运动趋势
(3)接触面粗糙
作用效果:阻碍物体间的相对运动趋势
(1)接触并挤压
(2)相对运动
(3)接触面粗糙
想做但没有实现
静摩擦力
作用点:接触面上
方向:
与接触面相切,与相对运动趋势方向相反
相对运动趋势方向的判断:
(1)假设光滑法
(假设光滑时将发生的相对运动方向即为实际的相对运动趋势方向)
假设光滑
不发生相对运动
无相对运动趋势
无静摩擦力
发生相对运动
有相对运动趋势
有静摩擦力
(2)状态分析法:受力情况与运动状态一致(如:二力平衡)
静摩擦力
作用点:接触面上
方向:
与接触面相切,与相对运动趋势方向相反
相对运动趋势方向的判断:
F
趋势
趋势
用手将书提着
箱子静止
物块在斜面上静止
F
趋势
F
1.书相对于手的运动趋势? 2.箱子相对于地面的运动趋势? 3.物块相对于斜面的运动趋势?
静摩擦力
作用点:接触面上
方向:
与接触面相切,与相对运动趋势方向相反
运动的物体也可能受到静摩擦力的作用
可能与运动方向相同 / 相反→可以是动力 / 阻力
练习
1、下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的( )
A
D
F
C
F
B
BCD
静摩擦力
大小
F
F推
2F
2F推
静摩擦力的大小随着推力的增大而增大,可以说静摩擦力的大小由外部因素决定.
静摩擦力可以无限增大吗?
静摩擦力
大小
F
F推
2F
2F推
当人的水平推力增加到某一值fm时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把fm叫做最大静摩擦力
静摩擦力
大小:随外力变化而变化
(1)存在最大静摩擦力 fm,数值上就等于物体刚开始运动的瞬间的外力
(2)范围:
(3)
摩擦力
F拉
0
滑动摩擦力
fm
物体滑动
物体不动
最大静摩擦力大于滑动摩擦力。粗略计算时认为静摩擦力等于滑动摩擦力
静摩擦力
大小:随外力变化而变化
增大压力瓶子受到的静摩擦力会随着增大吗?
手推桌子没推动是因为手的推力小于摩擦力,对吗?
练习
1、关于静摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个相对静止的物体之间可能有摩擦力的作用
B.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反
C.当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,可以计算静摩擦力
D.静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关
AB
练习
2、重为100 N的木箱放在水平地板上,至少要用40 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地开始移动以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动.由此可知:
木箱与地面间的最大静摩擦力( ),
木箱所受到的滑动摩擦力( ),
木箱与地板间的动摩擦因数( ),
如果用20N的水平推力推木箱,木箱所受到的摩擦力( )。
40N
30N
0.3
20N
练习
3、水平地面上放一个重为200 N的铁块,铁块与地面间的最大静摩擦力大小为85 N,铁块与地面间的动摩擦因数为0.4,一个人用沿着水平方向的力推原静止的铁块,试求下列各种情况下铁块所受的摩擦力大小:
(1)推力为50 N时;
(2)推力为83 N时;
(3)推力为100 N时。
骑自行车时静摩擦力的分析:
人骑自行车在水平地面上向前运动时,后轮与地面的接触点相对地面不动,但相对地面的运动趋势向后,所以受到向前的静摩擦力(动力);前轮与地面的接触点相对地面不动,但相对地面的运动趋势向前,所以受到向后的静摩擦力。(阻力)
推自行车时静摩擦力的分析:
前、后轮与地面的接触点相对地面不动,但相对地面的运动趋势向前,所以受到向后的静摩擦力。(阻力)
人走路时静摩擦力的分析:
滑动趋势向前
滑动趋势向前
滑动趋势向后
滑动趋势向后
f
f
f
f
传送带上的静摩擦力
如图是皮带传动的示意图,O1是主动轮,O2是从动轮,两轮水平放置,当顺时针匀速转动时,重10N的物体同皮带间的最大静摩擦力为5N,则物体所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上P,Q所受摩擦力的方向是( )
O1
O2
·
·
Q·
·P
答案:0N,向下,向下。
友情提示:运动状态?分清主动轮和被动轮,再分清谁带着谁转。假设法!
摩擦力的调控
摩擦力有力有弊——增大有益摩擦,减小有害摩擦
增大有益摩擦力:增大压力、增大接触面粗糙程度
减小有害摩擦力:减小压力、减小接触面粗糙程度、利用滚动摩擦力
听物理,如雾里,雾里探物理,终能悟理!
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