摩擦力

主编:黄冈中学物理集体备课组

引入:

①共同实验:把右手用力压在桌面上向前滑行,提问:同学们有什么感觉?

 感觉到有一个力阻碍手滑动。

②给小车一个初速让其在木板上滑动,过一会儿小车停下来,为什么?

 因为小车受到了木板对它的阻碍。

一、滑动摩擦力

1、定义:一个物体在另外一个物体表面相对滑动另外一个物体阻碍它相对运动的力,称为滑动摩擦力。

2、产生滑动摩擦力的条件:

  ①物体间要相互接触

  ②物体间要相互挤压——有弹力存在

  ③接触面粗糙不光滑

  ④发生相对运动(指相互接触的物体间两个物体发生相对运动,而不是相对其它物体的相对运动)

  滑动摩擦力在日常生活中很普遍,让同学们举例:

  ①冬天天气寒冷,我们搓手取暖。(摩擦生热)

  ②上课之前值日生擦黑板的过程。

  ③用铅笔、钢笔在纸上写字,笔尖与纸的摩擦。

  ④同学们早上起来刷牙、洗脸。

3、滑动摩擦力的方向:总是与接触面相切,与相对运动方向相反.

  火车在前进过程中突然向右加速,火车桌面上放一小物块相对桌面向后运动,相对地向右运动,f与物体向右运动方向相同。

  注意:f可以与物体运动方向相反也可以相同。

4、滑动摩擦力大小

  (1)f与接触面的材料有关,接触面材料的粗糙程度有关,也与正压力有关,而与木块的运动快慢,接触面积无关)

  (2)定理计算公式:F=μFN

  μ:动摩擦因数,是一个数值,没有单位。可用实验法测出:测出F和正压力FN可得出μ。μ只与接触面的材料和接触面的粗糙程度有关.

  (3)几点注意事项:

  ①静止的物体也可受滑动摩擦力

  ②滑动摩擦力可以是物体运动的阻力,也可以是动力

例:

 

通常我们说一个物体的运动,往往是以地面为参考系。

A对B的F水平向右,与物体的运动方向一致,为动力。

例:

  皮带水平向右匀速运动,轻轻放上小物块,小物块受水平向右的f,也为动力。

  小物块可能先加速后匀速,也可能一致加速。

 

  问:在用水平力F推动长木板向右运动过程中所受f变化吗?不变f=μN。

3、滑动摩擦力与物体间接触面积和相对运动速度无关。

4、物体所受f=μN,正压力不一定等于重力。

二、静摩擦力

1、定义:一个物体相对另一个物体静止,但有相对运动趋势,另一个物体对它产生阻碍相对运动趋势的力。

2、产生条件:

①接触面粗糙

②有正压力(相互挤压)

③有相对运动趋势

3、方向:与接触面相切,与物体相对运动趋势方向相反。

  什么叫相对运动趋势?

例:汽车上放一个木箱,在汽车启动和停止整个过程中木箱相对汽车静止,但当汽车启动时,木箱由于惯性,木箱相对汽车有向后的相对运动趋势。

  当汽车停止过程中,木箱对汽车有向前的相对运动趋势。

  在汽车启动和刹车的中间过程,汽车和木箱一起匀速运动,木箱相对汽车没有相对运动趋势。

4、大小:

 

  在水平地面上,用水平向右的力F=1N、2N、3N的推力推物体,物体所受F。f与所受外力及物体的运动状态有关。(被动力)

  当水平向右的推力F不断增大,使物体将要向右滑动还未滑动,此时物体受fm

  fmsN(μs为静摩擦因数比动摩擦因数略大)

  所以fm略大于滑动摩擦力。

  0≤f≤fm

  当水平向右力F不断增大时,物体所受静摩擦力f随力F的变化曲线为:

 

  最大静摩擦力要略大于F,一滑动起来物体受F

  注意:

  (1)一般题目未作特殊说明,认为fm=F=μN(μ为动摩擦因数)

  (2)静止运动的物体均可受静摩擦力.

 

(3)静摩擦力可以是阻力也可以是动力.

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