衆所周知,高中物理受力分析是力學學習的難點,好多同學一碰到受力分析的題就自動開啟臉上笑嘻嘻,心裡MMP的祖安模式。說道受力分析,不得不說有一個比女朋友還任性的力——摩擦力,有多任性那?它有時候存在,有時候又不存在;它的方向有時跟運動方向相同,有時又和運動方向相反;它有時候是動力,有時候卻又是阻力。受力分析時感覺自己的智商被摩擦力放到了地上反複摩擦碾壓,看到這不管你是小朋友頭上有很多問号,還是小問号頭上有很多小朋友,你都想默默點一首《涼涼》送給摩擦力
說了這麼多,下面咱們聊聊摩擦力。
1. 摩擦力可分為靜摩擦力,滑動摩擦力和滾動摩擦力(高中不研究)三種。
2. 定義:兩個相互接觸并相互擠壓的物體發生相對運動或具有相對運動趨勢時,在接觸面上産生的阻礙相對運動或相對運動趨勢的力叫做摩擦力
3. 産生條件(三條必須同時滿足,缺一不可):(1)接觸面粗糙(2)兩接觸物體間存在彈力(3)有相對運動或相對運動趨勢
一、靜摩擦力
提示:相對是指兩物體互為參考系時是靜止的,以其他物體為參考系的時候可能是運動的
如圖一所示物體A、B疊放在粗糙水平面上,水平力F作用在A上,使二者一起向右做勻速直線運動.
A和B互為參考系時A和B是靜止的,但以地面為參考系A是向右運動的,A受到了向右的拉力所以相對B而言,有了向右的運動趨勢
靜摩擦力的有無及方向判斷
1條件判斷法 根據摩擦力定義條件進行判斷摩擦力有無及方向
2 二力平衡法 對處于平衡狀态(勻速或靜止)下的物體,靜摩擦力能與物體處于所受其他力平衡使物體處于平衡态,據此确定摩擦力有無及方向。
方法詳解:如圖一,AB相對靜止所以兩者之間存在摩擦力也隻能是靜摩擦力,A處于平衡态,A受到一個向右的水平拉力必然會有一個水平向左等大的力跟它平衡,隻能是B 給A水平向左的靜摩擦力,力的作用是相互的,A給B一個水平向右大小為F的力,又因為B也處于平衡态,所以B會受到地面給的大小為F水平向左的滑動摩擦力(B與地面有相對滑動)
3假設法 假設兩物體間無摩擦力,看物體運動狀态是否發生改變
方法詳解:以圖一為例,假設AB接觸面光滑,對A施加拉力,A在光滑平面上随拉力向右加速運動(運動狀态發生改變), 所以AB之間存在靜摩擦力B給A一個水平向左的力;同理,如果接觸面光滑B物體水平方向隻受水平向左滑動摩擦力,應該向右做減速運動(運動狀态發生改變),故A給B一個水平向左的靜摩擦力。
練一練
(多選)如圖所示,有三個相同的物體疊放在一起,置于粗糙的水平地面上,現用水平力F作用在B上,三個物體仍然靜止,下列說法中正确的是
A.B對A有摩擦力作用
B.B受到A、C的摩擦力作用
C.B隻受到C的摩擦力作用
D.地面對C有摩擦力作用,大小等于F
嘗試用以上三種方法解答
答案 CD
二、滑動摩擦力
1.方向:滑動摩擦力方向跟其相對運動方向相反
2.計算公式:Ff=μFn,
μ隻跟接觸面的粗糙程度和材料有關,Fn是垂直接觸面的正壓力,不一定等于物體重力
滑動摩擦力就不展開了,因為相(懶)對(的)簡(寫)單(了)。
接下來我來就2個例子談談摩擦力的幾個誤區
誤區1:摩擦力都是阻力,無益處
反例解釋 擦黑闆時,是靠滑動摩擦力把黑闆擦幹淨,這時充當的是動力
傳送帶斜向上傳送糧食,是靠靜摩擦力将糧食由低處傳到高處,是動力
誤區2:受滑動摩擦力的物體一定是運動的,受靜摩擦力的物體一定是靜止的
無論物體是否運動還是靜止都可以受到滑動摩擦力和靜摩擦力
擦黑闆時,黑闆是靜止的但也受到了滑動摩擦力;傳送帶斜向上傳送糧食,糧食受到靜摩擦力但相對地面是運動的。
誤區3.摩擦力跟物體運動方向一定是相反的
摩擦力的方向跟物體的運動方向可能相同也可能相反
反例 傳送帶斜向上傳送糧食,糧食受到斜向上的靜摩擦力,跟物體運動方向相同
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