竖直情况下摩擦力与压力的关系

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(完整版)摩擦力及受力分析

(完整版)摩擦力及受力分析

得,而静摩擦力的大小常根据平衡条件确定。
1、由平衡条件确定。 【例 7】如图所示,质量为 m 的木块在置于桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质量 M=3m。 已知木板与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为 μ。则木板所受桌面的摩擦力大小为:
v
A.μmg; B.2μmg;
C.3μmg; D.4μmg。
(1)产生条件: ①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力. (2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反. (3)大小:静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不 能超过最大静摩擦力,即 0≤f≤fm ,具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。 必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律 F=μFN 计算,只有当静摩擦力达到最大值时, 其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既 Fm=μFN 3、摩擦力与物体运动的关系 ①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反。而不一定与物体的 运动方向相反。
B. 向左匀速运动 C. 向左加速运动
D. 向右加速运动
2. 某人在平直公路上骑自行车,见前方较远处红色交通信号灯亮起,他便停止蹬车,此后
的一小段时间内,自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力分别为 f 前和 f 后,则( )
A. f 前向后,f 后向前
B. f 前向前,f 后向后

摩擦力-受力分析

摩擦力-受力分析

2.如何理解滑动摩擦力的特点? (1)物体受到滑动摩擦力时,物体不一定是运动 的,也可能是静止的,但一定发生了相对运动. (2)滑动摩擦力一定与相对运动的方向相反,一定 阻碍物体的相对运动,并不是说一定与物体运动 的方向相反,即不一定阻碍物体的运动,滑动摩 擦力可以作动力,对物体做正功,也可以作阻力, 对物体做负功.受滑动摩擦力的物体如果没有发生 位移,滑动摩擦力对物体不做功.
热点聚焦
热点一 滑动摩擦力的理解 1.如何理解公式“Ff=μFN”?
滑动摩擦力的大小用公式Ff=μFN来计算,应用 此公式时要注意以下几点: (1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、 表面的粗糙程度有关;FN为两接触面间的正压 力,其大小不一定等于物体的重力. (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关, 与接触面的大小也无关.
假设法是受力分析有效的辅助方法.当不容易确定某力的有无或方向时,可 先假设该力有或无(或方向),看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变 效果.
题型探究
题型1 静摩擦力的有无及方向的判定 【例1】如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与
B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正 确的是( )
图4
答案 (1)甲图中,沿斜面向上 (2)乙图中,水平向左 (3)丙图中,水平向左 (4)丁图中,总指向圆心
练习2:如图所示,物体B叠放在A上,物体A置于地面上, 若在物体A上施加一个力F,分析以下几种情况下,物体A 和B所受的摩擦力。

北师大版八年级物理下册《第七章 运动和力》基础知识填空(包含答案)

北师大版八年级物理下册《第七章  运动和力》基础知识填空(包含答案)

7.1 力

一、力

1.定义:一个物体对另一个物体的作用,用符号F表示。

2.特点:一个力至少涉及两个物体,且力不能离开物体而存在。有力存在时必有施力物体和受力物体。

3.相互性:力的作用是相互的,即甲物体对乙物体是施力时,乙物体对甲物体也施加力的作用。

4.单位:牛顿,简称牛,符号:N。

【注意】两个相互作用的力,一定同时产生,同时消失,大小相等,方向相反。

二、力的作用效果

1.力能改变物体的形状,使它发生形变,力还可以改变物体的运动状态。

2.物体运动状态的改变是指物体运动快慢的改变或运动方向的改变。

三、力的三要素和力的示意图1.力的三要素:力的大小、方向、作用点。

2.力的示意图

力的三要素可以用力的示意图表示出来,即用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,线段的起点表示力的作用点,箭头方向表示力的方向,线段的长度表示力的大小。

3.画力的示意图的步骤

(1)确定、弄清画哪些力。

(2)在受力物体上标出所画力的作用点,明确力的方向(注意是否存在角度)并画出表示力的大小的线段。

(3)在线段末端标箭头、力的符号、数值和单位。

【注意】在同一示意图中表示多个力时,线段越长,表示这个力越大。作图时一定要看清楚让画出几个力,如只让画重力就不要再考虑画出其它的力;若让画出物体所受力的示意图,便要画出物体受到的所有的力,且按照重力、弹力、摩擦力的顺序画出所有的力。

7.2 弹力

一、弹力

1.弹性

(1)弹性:物体受力发生形变,不受力时又恢复到原来形状的特性。

(2)弹性形变:物体受力发生形变,外力撤销后,物体能完全恢复原来形状的形变。2.范性(塑性)

新人教版八年级物理下册第八章运动和力难题和经典题汇编

新人教版八年级物理下册第八章运动和力难题和经典题汇编

第八章运动和难题经典题汇编

班级姓名学号

1. 对于摩擦力的方向,以下说法中正确的选项是()

A.摩擦力的方向必定与物体的运动方向相反

B.摩擦力的方向必定与物体的运动方向在同一条直线上

C.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同

D.摩擦力的方向老是与物体相对运动或相对运动趋向的方向相反

2. 针对静止在水平桌面上的文具盒,小军进行了以下剖析,此中正确的选项是()

A文具盒遇到重力、桌面的支持力和桌面压力的作用

B文具盒遇到的重力与桌面对文具盒的支持力是均衡力

C文具盒对桌面的压力与桌面对文具盒的支持力是均衡力

D因为文具盒处于静止状态,所以它不拥有惯性

3. 汽车在平直公路上匀速行进(设驱动轮在后),则()

A.前轮、后轮遇到的摩擦力均向后

B.前轮、后轮遇到的摩擦力均向前

C.前轮遇到的摩擦力向前,后轮遇到的摩擦力向后

D.前轮遇到的摩擦力向后,后轮遇到的摩擦力向前

4.以下图,一长方体木块,置于同一粗拙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平

放,丙图木块平放并在其上加一重物,在甲、乙、丙三种状况下,匀速拉动长方

体所需的水平力分别为 F 甲、F 乙、F 丙。则以下关系正确的选项是:

A.F 甲<F 乙<丙B.F 甲>F 乙>F 丙C.F 甲<F 乙=F丙D.F 甲=F乙<F 丙

5.飞船在圆轨道上飞翔时处于“失重”状态,以下哪个实验不可以在飞船中进行

()

A.用弹簧握力计测握力B.用弹簧测力计测拉力C.用弹簧测力计测摩擦力D.用弹簧测力计测重力

6.第一次,甲用 50N的力推墙墙不动。第二次,甲的力不变,乙用 30N 的力推

竖直情况下摩擦力与压力地关系

竖直情况下摩擦力与压力地关系

竖直情况下摩擦力与压力的关系

在水平情况下,最大静摩擦力大小与压力是有关的,不是无关。压力越大,最大静摩擦力越大。比如

一辆小车,装的东西越多,你想推动它就越困难。但是在竖直情况下,则完全不是这种情况。

水平情况下滑动摩擦力或者静摩擦力跟压力有关。但竖直情况下静摩擦力或者滑动摩擦力跟压力无关,只跟和它平衡的力有关。

注意:尽管在初中阶段,老师对静摩擦力这个东西讲得并不是很深入,但是毕竟中考经常出现这样的题型,因此,我们必须对静摩擦力这个东西作一个深入的研究。

1、切切记住:水平面上的摩擦力和竖直情况下的摩擦力是两个截然不同的东西。做题时只要遇到考查竖直情况下的摩擦力,就要先来一个预警。务必保持清醒的大脑,必须牢牢地对二者加以区分,不要一律地套用物体在水平情况下的摩擦力。

2、即使在水平情况下,滑动摩擦力和静摩擦力也有极大的不同。

3

论物体是否滑动,根据二力平衡这个原则,静摩擦或者滑动摩擦力始终等于物体的重力。

4、在水平情况下,压力增大则滑动摩擦力一定增大。但是在竖直情况下,压力增大摩擦力不一定增大。

例1、如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑.此时物体A所受摩擦力的大小()

A.减小为原来的1/2 B.和原来一样

C.增大为原来的2倍 D.无法判断

分析:物体静止或者匀速下滑,都是平衡状态,所受的摩擦力和重力是一对平衡力。所以选B。

第一:刚开始是静止状态:所以根据受力分析

垂直方向上重力等于摩擦力处于平衡状态

第二:后来是匀速状态,也是平衡状态

关于摩擦力的受力分析即判断

关于摩擦力的受力分析即判断

摩擦力受力分析专题练习

例1、如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速例2、用水平推力F=20N将A、B两木块挤压在竖直墙壁上,如图示,画出A、B的受力示意图。若GA=5N , GB=10N,求墙面对B的摩擦力f=

A和B上。A和B均静止,画出物体A、B所受的力。并求物体A受到的的摩擦力大小为_____ N,方向 _________ 地面对B的摩擦力f=例3、如图把重为5N的木块A用20N的水平拉力F压在竖直墙上,木块静止不动, 木块受到的摩擦力为 _____ N,方向是

(1) 若将水平压力改为30N,则木块受到的摩擦力为

(2) 若用3N的竖直向下的拉力向下拉木块,使木块沿墙壁匀速下滑,则墙对木

直线运动,分析A、B所受的力

厶F

7///////

甲练习4、如图物体重30N,被50N的水平压力F压在竖直墙壁上保持静止,画出物体总结:隔离法——适用于涉及两物体接触面的力,隔离受力简单的物体所受的力,墙面对物体的摩擦力f=N

o

整体法一一适用于不涉及物体接触面的力,只求地面或墙面的作用力

练习1:如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直

线运动,则下列结论中正确的是(

A•甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F

B.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F

C.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F练习5:如图是“竹筷提米”实验。在玻璃杯内装满米,将竹筷竖直插入米中,然后

D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F

摩擦力的大小与那些因素有关

摩擦力的大小与那些因素有关

三、摩擦的利用和防止
在许多情况下摩擦是有用的。
传送带
拔河
自由辩论:
生活中哪些地方用到摩擦力?怎样增大和减小它们呢?
你认为摩擦力越大越好?还是越小越好?
涂防滑粉
自行车车闸
你还知道那些地方需要增大摩擦? 增大摩擦的方法: 增大压力
瓶子盖
增大接触面粗糙程度
很多时候摩擦又是有害的
巨石下垫圆木 你还知道那些地方需要减小摩擦?
六、 学生实验:探究----影响摩擦力大小的因素
手提气球杯子静止不落时杯子受到什么力?
杯子受竖直 向下的重力, 杯子静止, 根据二力平 衡条件,杯 子还受到一 个气球摩擦 力。
动手做一做
Hale Waihona Puke Baidu
感受摩擦力
1.将手掌用力压在桌面上并向前用力,但手掌相 对桌面静止。
2.将手掌用较小力压在桌面上并向前用力,使手 掌相对于桌面滑动。

5、知人者智,自知者明。胜人者有力 ,自胜 者强。 20.12.1 120.12. 1103:3 9:1703: 39:17D ecembe r 11, 2020

6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月11 日星期 五上午 3时39 分17秒0 3:39:17 20.12.1 1

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木块与木板

九年级物理中考复习实验探究:摩擦力大小与哪些因素有关人教版

九年级物理中考复习实验探究:摩擦力大小与哪些因素有关人教版

探究影响摩擦力大小

1 实验器材:木块、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计、砝码、多支圆珠笔芯等

实验猜想:

实验方法(探究的过程中我们运用了哪些研究问题的方法):

实验操作的关键是什么?

哪些地方用了“转换法”?实验中有两个地方用到了“转换法”.

A 我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,此时,木块在水平方向上受到拉力和摩擦力,当物体做时,拉力和摩擦力是一对.根据二力平衡的条件可知,摩擦力和拉力大小相等、方向相反.所以,只要用弹簧秤测出拉力的大小,就知道了摩擦力的大小.

B将木块放在水平木板上,用弹簧秤拉着木块在木板上做匀速直线运动,测出拉力的大小,就可知摩擦力的大小.

C 课题一:研究摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系。写出实验步骤

注意:实验过程中,如何控制其他变量不变呢?

D 课题二:研究摩擦力的大小与压力的关系. 写出实验步骤

注意:用弹簧测力计分别测出木块、木块和一个砝码、木块和两个砝码的重力,也就测出了压力.为什么在木块上加砝码可以改变压力?压力的大小是如何知道的? 因为木块是在水平面上运动的,所以物体对支撑面的压力就等于物体的重力,因此改变物体的重力就改变了物体对支撑面的压力,

E 课题三:研究接触面的大小与摩擦力大小的关系. 写出实验步骤

注意:“摩擦力的大小与接触面的大小无关”是在“正压力一定”的情况下说的.研究结果表明两物体相接触挤压时,实际接触部分的面积越大,其摩擦力也越大.而两者的实际接触面积只跟正压力的大小有关,跟它们的表面接触面积无关.在物体的材料性质和表面粗糙程度不变的情况下,正压力越大,实际接触面积也越大.滑动摩擦力也越大.正压力相同时,改变物体间表面的接触面积,如将一块砖从竖放改为平放,由于正压力没有改变,并没有改变实际接触面积,故摩擦力保持不变

初中物理:探究摩擦力的大小与什么因素有关实验中考题(答案)

初中物理:探究摩擦力的大小与什么因素有关实验中考题(答案)

1.小明在探究滑动摩擦力与压力大小关系的实验中,他在水平木板上用弹簧测力计沿直线

匀速拉动木块,通过改变放在木块上砝码的重力来改变木块与木板之间压力的大小。他通过测量木块的 重力、分析弹簧测力计读数以及砝码重力,记录了如下实验数据:

(1)实验中,弹簧测力计的示数F 1 (选填“等于”或“不等于”)木块所受滑动摩擦力F 2。 (2)根据表中测量数据,在右图中画出F 2与F 压关系的图像。分析图像可知,当接触面不变,滑动摩擦 力与压力大小之间的定量关系是: 。

2.小林同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,如图所示.

(一)

(1)实验采取的办法是用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板上做 _____ 运动. (2)甲乙两图所示的实验说明:接触面粗糙程度相同时,_____

,滑动摩擦力越大.

(3)甲、丙两图所示的实验说明:压力相同时,____ _,滑动摩擦力越大. (4)由实验可得到的结论是 __ ___. (二)

小林又想,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关系吗?他又做了如下操作: (5)在水平桌面上,用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图所示,根据 ___ __的知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 ____ _N .

(6)小林将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力为原来的一半.他由此得出:滑动摩擦力的大小随着接触面积的减小而减小.你认为他的探究过程中存在的问题是 ___ __.

3.为探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,长沙市某中学的小刚和小明两个同学分别设计了如图甲和图乙所示的实验。按图甲实验时,小刚用手通过弹簧测力计匀速拉动木块A ,读出弹簧铡力计的示数即可测出木块和木板之问的滑动摩擦力:小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块B ,木块B 下面是长木板.实验时小明拖动长术扳,然后读出弹簧测力计的示数,即可测出木块B 和木板之间的摩擦力。

人教版八年级物理下册第8章小专题(一)与摩擦力相关的实验探究【含答案】

人教版八年级物理下册第8章小专题(一)与摩擦力相关的实验探究【含答案】

小专题(一) 与摩擦力相关的实验探究

探究影响滑动摩擦力的大小因素是力学中的重点实验之一,这一实验的考查要点如下:

1.实验原理,二力平衡的条件(必须沿水平方向匀速拉动木块).

2.控制变量法在实验中的应用(控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度;控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小).

3.实验数据分析,结论的得出(应用控制变量法选择相应的实验数据分析,叙述结论时注意结论成立的条件).

4.实验评估及实验改进方法(实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动,可以使弹簧测力计固定,拉动物体下面的长木板,这样便于准确的读出测力计的示数,更为准确地测出摩擦力的大小).

类型1滑动摩擦的常规探究与拓展

1.(南平中考)如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验.小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾.

(1)拉着木块在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数如图甲所示,则木块受到的滑动摩擦力大小为4.2N.

(2)分析图甲、乙两次实验数据可以得出,滑动摩擦力大小与压力大小有关.

(3)小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,进行了图丙的实验,当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块.为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,你建议小明可采取的办法:先将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力的大小,再和实验甲(填“甲”或“乙”)进行比较.

2.(巴中中考)小明同学用下列器材探究“影响滑动摩擦力大小的因素”:粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只.如图所示,实验中他用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它们在长木板上做匀速直线运动.

物体在竖直墙面上受到摩擦力的作用求物体静止的最大倾斜角度

物体在竖直墙面上受到摩擦力的作用求物体静止的最大倾斜角度

物体在竖直墙面上受到摩擦力的作用求物体

静止的最大倾斜角度

在这篇文章中,我们将深入探讨物体在竖直墙面上受到摩擦力的作用,以及如何求解物体静止的最大倾斜角度。这个问题在物理学中是一个常见且重要的概念,我们将通过简单的数学推导和实际应用来进行解析。

摩擦力是指物体之间因接触面之间的相互作用而产生的阻力。当一个物体倾斜放置在竖直墙面上时,重力会试图将物体下滑,而摩擦力则会与重力抗衡,使物体保持静止。在这种情况下,我们可以通过计算求解物体静止的最大倾斜角度。

设物体质量为m,重力加速度为g,摩擦力的大小为f,倾斜角度为θ。在竖直墙面上,物体受到的重力分解为垂直分力和平行分力。

垂直分力为mgcosθ,平行分力为mgsinθ。根据牛顿第二定律,物体保持静止时,平行分力的大小等于摩擦力的大小,即:mgsinθ = f(1)

而根据摩擦力的定义,摩擦力的大小与接触面之间的正压力N以及摩擦系数μ之间的关系为:

f = μN(2)

由于物体放置在竖直墙面上,垂直分力与竖直方向相反,因此垂直分力的大小为-mgcosθ。

又因为物体静止,所有力的合力为零。根据平衡条件,水平方向上的力和垂直方向上的力都应该为零。

平行方向上的力为:

mgsinθ - μN = 0

将式子(2)代入,得到:

mgsinθ - μmgcosθ = 0

整理得,

tanθ = μ

这个方程表明,物体静止的最大倾斜角度θ与摩擦系数μ相等。换言之,当倾斜角度θ超过这个最大值时,物体将开始滑动。

在实际应用中,我们可以通过测量物体质量以及倾斜角度,并确定摩擦系数来计算物体静止的最大倾斜角度。这种方法可以帮助我们判断一个物体是否会滑动,并在需要时采取适当的措施。

人教版物理必修一-摩擦力与受力分析

人教版物理必修一-摩擦力与受力分析

学科教师辅导讲义

学员编号:1 年级:高一年级课时数:3课时

学员姓名:辅导科目:物理学科教师:

授课类型T同步(摩擦力) T同步(物体的受力分析) T同步(力的合成) 授课日期及时段

教学内容

T同步——摩擦力

同步知识梳理

一.静摩擦力

1.定义:两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时产生的摩擦力叫做静摩擦力.

2.静摩擦力产生的条件

(1)物体相互接触且相互挤压.

(2)接触面粗糙.

(3)两物体间相对静止但有相对运动趋势.

注意两物体是“相对静止”,并不是静止.

3.静摩擦力的方向

总是沿着接触面,并且跟物体间相对运动趋势的方向相反.

注意:(1)与“相对运动趋势的方向相反”,并不是与“运动方向”相反.

(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动.

4.静摩擦力的大小

(1)静摩擦力的大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化,与正压力大小无关(填“有关”或“无关”).

(2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力F max,静摩擦力的范围是0

(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解.如图3中水平力F=1N、2N、3N时物块没有运动,静摩擦力大小分别为1N、2N、3N.

①与运动方向无直接关系,可与运动方向同向,也可与运动方向反向或者成某一夹角;

②与接触面相切;

③与同一接触面上的弹力方向垂直

与相对运动趋势方向相反与相对运动方向相反

同步题型分析

例1关于摩擦力的产生,下列说法中正确的是()

A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力

B.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力

C.相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用

重力摩擦力拉力的关系

重力摩擦力拉力的关系

重力摩擦力拉力的关系

重力、摩擦力和拉力是物体运动中常见的力,它们相互之间存在一定的关系。本文将围绕重力、摩擦力和拉力展开讨论,并探讨它们之间的关联。

我们来了解一下重力。重力是地球对物体产生的一种力,它的大小与物体的质量有关。根据牛顿第二定律,物体所受的重力与其质量成正比,即F = mg,其中F表示物体所受的重力,m表示物体的质量,g表示重力加速度。

接下来,我们来讨论摩擦力。摩擦力是两个物体接触时由于相对滑动或者相对倾斜而产生的一种力。摩擦力的大小与物体之间的接触面积、表面粗糙程度以及施加的压力有关。一般来说,当两个物体表面粗糙度越大,接触面积越小,施加的压力越大时,摩擦力也会越大。

我们来探讨一下拉力。拉力是物体被拉伸或拉动时产生的一种力。当我们用力拉动物体时,我们施加在物体上的力就是拉力。拉力的大小与施加的力的大小和方向有关。

现在我们来看一下重力、摩擦力和拉力之间的关系。首先,重力和摩擦力之间存在着一种平衡关系。当物体处于静止状态时,重力和摩擦力相互抵消,物体不会发生滑动。这时,摩擦力的大小可以用以下公式表示:摩擦力= 静摩擦系数× 物体所受的垂直压力。其

中,静摩擦系数是一个与物体表面性质有关的常数,它决定了物体在不发生滑动时所需的最大摩擦力。

当物体开始滑动时,摩擦力的大小会发生改变。此时,摩擦力的大小可以用以下公式表示:摩擦力= 动摩擦系数× 物体所受的垂直压力。动摩擦系数是一个与物体表面性质有关的常数,它决定了物体在滑动时所受的摩擦力的大小。

重力还与拉力之间存在着一种平衡关系。当物体被悬挂或者通过绳子连接时,物体所受的重力和拉力相互抵消,物体保持在静止状态或者匀速运动状态。当物体开始加速运动时,拉力的大小会发生改变,以保持物体的运动状态。

论摩擦力与压力之间的关系

论摩擦力与压力之间的关系

论摩擦力与压力之间的关系

作者:王娇阳

来源:《读写算》2014年第03期

希腊学者普罗塔格认为:“头脑不是一个被充满的容器,而是需要被点燃的火把。”教育的本能就是“启发”、“引导”,也就是唤醒,学生的自主质疑意识也需要唤醒。

我们准备通过实验来讨论摩擦力的相关问题。摩擦力的内在原因怕是在国际上也没有个说法。高中书上的很多地方也是错的。分子间可以相互渗透,分子之间就开始运动的。两个物体一开始接触,分子之间就开始相互渗透,结果就是把这两个物体融合在一起。这也是一个力。物体运动时,先要破坏这种相互结合的状态,再者物体表面都不是绝对的光滑,在压力的状态下都会有摩擦力的产生,这个力就是滑动摩擦力。第一个力要在一段时间的相互静止才能形成。物体都开始相互运动了,有了第二个力才开始运动,是因为第一个力存在结构破坏的。

在做相关的摩擦力与压力之间的关系实验之前,我们必须先了解以下有关的一些基本知识:

1.物体沿着接触面作相对滑动时,两物体的接触面上相互作用,阻碍滑动的力叫“滑动摩擦力”。它的方向总是和物体相对滑动的方向相反。

2、两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力

3、两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.

4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.

5、摩擦力的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.

6、静摩擦力存在最大值——最大静摩擦力.

我们通过实验来讨论有关摩擦力的问题。实验报告如下:

一.本次实验的目的

摩擦力知识点详细总结归纳

摩擦力知识点详细总结归纳

摩擦力知识点归纳总结

1、摩擦力定义:

当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。

2、摩擦力产生条件:

①接触面粗糙;

②相互接触的物体间有弹力;(有摩擦力必有弹力,有弹力不一定的摩擦力)

③两直接接触物体间相对运动(或相对运动趋势)。

3、摩擦力的方向:

与接触面相切,并与相对运动或相对运动趋势方向相反

4、摩擦力的大小:

(1)静摩擦力的大小:

①随外力的变化而变化,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm

②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。

(2)滑动摩擦力的大小:

滑动摩擦力跟压力F N(或支持力)成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

公式:F=μF N (F表示滑动摩擦力大小,F N表示正压力(或支持力)的大小,μ叫动摩擦因数)。

说明:①F N表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力

②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。

③滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关.

5、摩擦力的作用效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)

但可为动力,做正功,动能增加

可为阻力,做负功,动能减少

6、相互摩擦力作用中产生的内能:Q=fL(L:相对位移)

7、运动的物体可受静摩擦力(人走路)

静止的物体可受滑动摩擦力(擦黑板)

基础练习

摩擦力与重力方向的关系

摩擦力与重力方向的关系

摩擦力与重力方向的关系

重力与摩擦力的关系公式

一、重力

1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力.

2.大小:G=mg.

3.方向:总是竖直向下.

4.重心:因为物体各部分都受重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.

二、弹力

1.定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用.2.产生的条件:

a. 两物体相互接触;

b. 发生弹性形变.

3.方向:与物体形变方向相反.

三、胡克定律

1.内容:弹簧发生弹性形变时,弹簧的弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比.

2.表达式:F=kx.

a. k 是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k 的大小由弹簧自身性质决定.

b. x 是弹簧长度的变化量(即△x),而不是弹簧形变以后的长度.

四、摩擦力

1.产生:相互接触且发生形变的粗糙物体间,有相对运动或相对运动趋势时,在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力.

2.产生条件:接触面粗糙;接触面间有弹力;物体间有相对运动或相对运动趋势.3.大小:滑动摩擦力f=μN,静摩擦力:0≤f≤f(max).

4.方向:与相对运动或相对运动趋势方向相反.5.作用效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势.

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竖直情况下摩擦力与压力的关系

在水平情况下,最大静摩擦力大小与压力是有关的,不是无关。压力越大,最大静摩擦力越大。比如

一辆小车,装的东西越多,你想推动它就越困难。但是在竖直情况下,则完全不是这种情况。

水平情况下滑动摩擦力或者静摩擦力跟压力有关。但竖直情况下静摩擦力或者滑动摩擦力跟压力无关,只跟和它平衡的力有关。

注意:尽管在初中阶段,老师对静摩擦力这个东西讲得并不是很深入,但是毕竟中考经常出现这样的题型,因此,我们必须对静摩擦力这个东西作一个深入的研究。

1、切切记住:水平面上的摩擦力和竖直情况下的摩擦力是两个截然不同的东西。做题时只要遇到考查竖直情况下的摩擦力,就要先来一个预警。务必保持清醒的大脑,必须牢牢地对二者加以区分,不要一律地套用物体在水平情况下的摩擦力。

2、即使在水平情况下,滑动摩擦力和静摩擦力也有极大的不同。

3

论物体是否滑动,根据二力平衡这个原则,静摩擦或者滑动摩擦力始终等于物体的重力。

4、在水平情况下,压力增大则滑动摩擦力一定增大。但是在竖直情况下,压力增大摩擦力不一定增大。

例1、如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑.此时物体A所受摩擦力的大小()

A.减小为原来的1/2 B.和原来一样

C.增大为原来的2倍 D.无法判断

分析:物体静止或者匀速下滑,都是平衡状态,所受的摩擦力和重力是一对平衡力。所以选B。

第一:刚开始是静止状态:所以根据受力分析

垂直方向上重力等于摩擦力处于平衡状态

第二:后来是匀速状态,也是平衡状态

垂直方向上摩擦力还是等于重力

所以摩擦力没有变。

第三:竖直情况下物体所受的摩擦力与水平力F有没有关系的。

第四:(初中物理考到力学的问题一般都要从“二力平衡”去考虑)静止在竖直墙壁上时,物体所受的摩擦力与重力G二力平衡,是一对平衡力,所以f=G

物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑时,物体所受的摩擦力与重力G也是一对平衡力,所以f=G

例2、某同学用力F按住一质量为m的木块,使其始终静止在竖直墙面上.如图所示,下列说确的是()

A.压力F越大,木块受到的摩擦力越大,物体越容易处于静止

B.木块始终处于静止,是因为压力F与重力是一对平衡力

C.墙面越粗糙,木块所受的摩擦力越大

D.木块的质量越大,其受到的摩擦力越大

分析:本题考查了二力平衡条件的辨别,关键是注意滑动摩擦力与静摩擦力大小的计算方法,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,而静摩擦力的大小应从平衡力方面考虑.

解:(1)木块静止时竖直方向受到的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,木块与墙壁之间的摩擦力与(力F的大小和墙面的粗糙程度)无关,只与木块的重力有关即只与木块的质量有关,故AC不正确、D正确;

(2)木块静止时,受到的压力F与重力方向不同且两个力的大小不一定相等,所以不是一对平衡力,故B不正确;故答案为:D.

例3、如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P始终处于静止状态,则下列判断中正确的是()

A.若增大F,则P所受摩擦力增大

B.若增大F,则P所受摩擦力不变

C.若在P上放一物体,则P所受摩擦力增大

D.若在P上放一物体,则P所受摩擦力不变

解:物体在竖直方向上受重力和静摩擦力,两个力平衡,增大F,静摩擦力始终等于重力,保持不变.在P上放一物体,对整体分析,由于静摩擦力等于总重力,所以摩擦力变大.故B、C正确,A、D错误.故选BC.

例4、所图所示,在水平推力F的作用下,物体紧贴在竖直的墙上并保持静止,现将F增大,则下列说法中正确的是:C

A、物体A受到的摩擦力增大

B、物体A受到的摩擦力减小

C、物体A受到的摩擦力不变

D、无法判断

解:竖直方向上,物体受到摩擦力和重力作用,因为物体处于静止状态,所以摩擦力大小等于重力大小,虽然推力F增大,但F是水平方向的,并不影响摩擦力的大小。

例5、如图所示,在水平力F的作用下,物体A紧贴在竖直的墙上并保持静止.若改变F的大小,物体仍静止,则下列判断正确的是()

A.若F适当增大,则物体与墙之间的摩擦力增大

B.若F适当减小,则物体与墙之间的摩擦力减小

C.若F适当增大,则物体与墙之间的摩擦力不变

D.若F适当减小,则物体与墙之间的摩擦力不变

解:由于此时物体保持静止,物体的重力和摩擦力始终是一对平衡力,故若F

适当增大,则物体与墙之间的摩擦力不变,故A错误、C正确;

由于此时物体保持静止,物体的重力和摩擦力始终是一对平衡力,故若F适当减小,则物体与墙之间的摩擦力不变,故B错误、D正确;故选CD

例6、质量为3kg的物体被10N的水平压力压在竖直的墙上不动,如图所示,则此时物体对墙壁的压力是10N;若将水平压力减为8N时,物体刚好沿墙壁匀速下滑,则此时物体受到的摩擦力是30N,(g=10N/kg)

解:(1)物体受到10N的向左的水平压力静止不动,由于固体能够大小不变的传递力,所以物体对墙壁的压力也是10N.

(2)物体的质量m=3kg,g=10N/kg,

所以物体受到的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N.

此时的物体在竖直方向上处于平衡状态,所以墙壁对它的摩擦力和物体的重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知两者大小相等,所以物体受到的摩擦力也是30N.

例7、如图质量为0.5千克的物体,在一个水平外力F=15牛的作用下静止在竖直墙上,如图所示,则物体受到重力、摩擦力、压力、支持力的作用,它们的大小分别是4.9牛、4.9牛、15牛、15牛.

解:G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N;

因为物体受平衡力作用,所以水平方向受压力和支持力,竖直方向受重力和摩擦力;

根据二力平衡的条件可知:压力和支持力、重力和摩擦力大小相等,已知压力F=15N,重力G=4.9N,所以支持力大小为15N,摩擦力大小为4.9N.

例8、(2012•)如图(甲)所示,物体甲重30N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图(乙)所示,物体乙重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是( B )

A.f甲=30N,f乙=60N B.f甲=30N,f乙=40N

C.f甲=50N,f乙=60N D.f甲=50N,f乙=40N

例9、如图所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态,下列说法中正确的是()

A.木块重力与墙对木块的摩擦力平衡

B.木块重力与墙对木块的摩擦力是一对作用力与反作用力

C.水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力与反作用力

D.墙对木块的摩擦力随着水平力F的增大而增大

分析:木块处于静止,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对木块的静摩擦力.平衡力作用在同一物体上,作用力和反作用力作用在不同的物体上.

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