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时间:2018-09-21 物理 我要投稿
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  基本要求:

  1.知道静摩擦力的产生条件,会判断静摩擦力的方向。

  2.通过实验探究静摩擦力的大小,掌握静摩擦力的最大值及变化范围。

  3.知道滑动摩擦力的产生条件,会判断滑动摩擦力的方向。

  4.会运用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小。

  5.知道动摩擦因数无单位,了解动摩擦因数与哪些因素有关。

  6.能用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向。

  1.摩擦力方向的判断

  (1)滑动摩擦力方向的判断方法

  滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体的相对运动方向相反。不难看出,判断滑动摩擦力方向的关键是判断“相对运动的方向”。要做到这一点不是很难,因为物体的运动是比较直观的,但千万不要认为“相对运动的方向”是物体相对于地面的运动方向,这是初学者容易犯的一个错误。所谓的“相对运动的方向”是指“受力物体”相对于“施力物体”的运动方向。例如,你在运动的汽车上推动箱子时,箱子受到的滑动摩擦力的方向与箱子相对于汽车的运动方向相反。

  (2)静摩擦力方向的判断方法

  静摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。当然这里的关键也是判断“相对运动趋势的方向”,而相对运动趋势的方向又难以判断,这就使静摩擦力方向的判定成为一个难点。同学们可以采用下列方法判断静摩擦力的方向。

  ①用假设法判断静摩擦力的方向,我们可以假设接触面是光滑的,判断物体将向哪滑动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判断出静摩擦力的方向。②根据物体的运动状态判断静摩擦力的方向。

  2.摩擦力大小的确定

  (1)滑动摩擦力的大小

  滑动摩擦力的大小遵循关系式F=μFN,式中的FN是两个物体表面间的压力,称为正压力(垂直于接触面的力),性质上属于弹力,它不是物体的重力,许多情况下需结合物体的平衡条件加以确定。

  式中的μ为动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关,与两物体间的正压力及是否发生相对滑动无关,μ没有单位。

  滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小无关,与物体的运动性质无关,与相对运动的速度大小无关,只要出现相对滑动,滑动摩擦力恒为F=μFN。

  (2)静摩擦力的大小静摩擦力的大小随推力的增大而增大,所以静摩擦力的大小由外部因素决定,一般应根据物体的运动状态来确定其大小。目前可根据初中二力平衡知识求解静摩擦力。当人的水平推力增大到某一值时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把它叫做最大静摩擦力(Fm)。故静摩擦力的取值范围是0。

  3.正确理解摩擦力产生的条件及效果

  (1)两物体间产生摩擦力必须同时满足以下三个条件:

  ①两个物体的接触面粗糙;

  ②两物体间存在弹力;

  ③两物体有相对运动或相对运动趋势。

  因此,若两物体间有弹力产生,不一定产生摩擦力,但若两个物体间有摩擦力产生必有弹力产生。

  (2)静摩擦力中的“静”指的是相对静止,滑动摩擦力中的“滑动”指的也是相对滑动,其中应以摩擦力的施力物体为参考系。静摩擦力产生在相对静止(有相对运动趋势)的两物体间,但这两个物体不一定静止,它们可能一起运动,所以,受静摩擦力作用的物体不一定静止。滑动摩擦力产生在相对滑动的两物体之间,但受到滑动摩擦力作用的物体可能是静止的。

  (3)在两种摩擦力的定义中都出现了“阻碍”一词,所以有些同学就认为,摩擦力总是与物体的运动方向相反,总是阻碍物体的运动。其实不然,摩擦力的方向只是与相对施力物体的运动方向相反,阻碍的只是物体相对于施力物体的运动,对于物体的实际运动(通常以地面作为参考系),摩擦力可以是阻力,也可以是动力。例如:人跑步时地面给人的摩擦力就是动力;传送带上的物体随传送带一起向上运动时,摩擦力也是动力。

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