33 摩擦力-滑动摩擦力分解
摩擦力与滑动摩擦力
摩擦力与滑动摩擦力摩擦力是指两个物体之间相互接触时阻碍其相对运动的力。
在日常生活中,我们常常会感受到摩擦力的存在,例如行走时脚与地面的接触、手指滑动时与物体的触感等。
而滑动摩擦力则是指物体相对运动时所产生的摩擦力。
一、摩擦力的原理当两个物体之间发生相对滑动时,其表面的微观几何形状会相互干涉,产生接触力。
在存在摩擦力的情况下,物体表面之间的接触点会因为摩擦力而增加,从而阻碍物体的相对滑动。
摩擦力的大小与物体的表面粗糙程度、物体之间的压力以及摩擦系数等因素相关。
二、滑动摩擦力的特点滑动摩擦力是指物体相对滑动时的摩擦力,其特点如下:1. 滑动摩擦力的大小与物体之间的压力成正比。
当压力增大时,滑动摩擦力也会增大;反之亦然。
2. 滑动摩擦力的大小与物体之间的表面粗糙程度有关。
表面越粗糙,摩擦力越大。
3. 滑动摩擦力的大小与摩擦系数有关。
不同物体之间的摩擦系数不同,摩擦系数越大,滑动摩擦力越大。
三、滑动摩擦力的应用滑动摩擦力广泛应用于生活和工程领域,如下所示:1. 制动器:在汽车、自行车等交通工具中,制动器利用滑动摩擦力将运动物体的动能转化为热能,以制动车辆。
通常使用摩擦片与制动盘或制动鼓之间的滑动摩擦力来实现制动效果。
2. 机械传动:在机械设备中,滑动摩擦力被用于传递动力和扭矩。
例如,传统的皮带传动和链条传动都是通过滑动摩擦力来实现的。
3. 街道石材选择:在城市规划中,滑动摩擦力的大小也是为了行人的安全和舒适性考虑的重要因素。
人们会根据不同的地点和需求选择具有适当滑动摩擦力的材料,以避免滑倒和受伤。
结论摩擦力与滑动摩擦力在日常生活中扮演着重要的角色。
了解摩擦力的原理和滑动摩擦力的特点对于工程设计和安全意识都具有重要意义。
合理利用和控制摩擦力可以提高机械设备的效率,并减少意外事故的发生。
因此,在实际应用中,我们要根据物体的特性和需求,合理选择摩擦系数和表面材料,以达到更好的效果和安全性。
摩擦力和滑动摩擦系数的计算
摩擦力和滑动摩擦系数的计算摩擦力,是指两个物体相互接触且相对运动时产生的阻碍其相对运动的力。
而滑动摩擦系数,是用来描述两个物体相对滑动时的摩擦程度的物理量。
本文将介绍摩擦力和滑动摩擦系数的计算方法。
摩擦力的计算公式为:F = μN,其中F代表摩擦力,μ代表滑动摩擦系数,N代表两个物体之间的法向压力。
滑动摩擦系数是一个无量纲的物理量,其大小取决于两个物体之间的表面性质。
要计算摩擦力,首先需要确定两个物体之间的滑动摩擦系数。
一般来说,各种材料的滑动摩擦系数都有一定的范围,可以通过实验测定或查阅相关资料获得。
例如,木材与木材的滑动摩擦系数约为0.2至0.5,金属与金属的滑动摩擦系数约为0.2至1.5。
确定滑动摩擦系数后,还需要确定两个物体之间的法向压力。
法向压力是指两个物体之间垂直于接触面的压力。
在一些简单情况下,法向压力可以通过物体重力和支持力来计算。
例如,一个物体放置在水平桌面上,其法向压力为物体的重力。
在实际应用中,常见的摩擦力计算问题包括斜面、滑动体和转动体等情况。
下面我们将介绍几种常见情况下的摩擦力计算方法。
1. 斜面上的摩擦力计算假设有一个质量为m的物体沿着倾角为θ的光滑斜面滑动,斜面与水平面之间的滑动摩擦系数为μ。
首先计算物体在斜面上的法向压力N,根据三角函数可以得到N = mgcosθ,其中g为重力加速度。
然后,利用摩擦力公式F = μN计算摩擦力。
2. 斜坡上的滑动摩擦力计算考虑一个物体在倾斜角度为α的粗糙斜坡上滑行的情况,斜坡与地面之间的滑动摩擦系数为μ。
首先计算物体在斜坡上的法向压力N,可以推导得到N = mgcosα,其中g为重力加速度。
然后,应用摩擦力公式F = μN计算滑动摩擦力。
3. 转动体的滑动摩擦力计算对于转动的物体,摩擦力产生的位置在物体底端或底面接触点的圆周上,与滑动摩擦系数和法向压力有关。
根据具体情况,可以利用转动惯量和加速度等相关物理量来计算摩擦力。
在以上几种情况下,摩擦力的计算都可以通过滑动摩擦系数和法向压力来完成。
高中物理剖析滑动摩擦力的知识点
高中物理——剖析滑动摩擦力的知识点一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力就叫滑动摩擦力。
希望同学们在学习的过程中要注意以下知识点的理解和应用。
一、摩擦力产生的条件1.两个物体相互直接接触;2.两个物体互相挤压;3.接触面粗糙;4.两个物体间有相对运动。
要产生滑动摩擦力必须同时具备这四个条件,缺少任何一个条件,都不能产生滑动摩擦力。
例1如图1,A、B两物体所接触的平面的动摩擦因数为μ,B在水平面上,A与竖直面接触,A、B 通过定滑轮连接在一起,A匀速下落,试分析A与竖直面有无滑动摩擦力。
解析:A与竖直面接触、相对运动且接触面粗糙,但无挤压,A不受滑动摩擦力。
例2如图2,木板B以的对地速度向右滑动,物体A此时以的对地速度向右滑动,A与B接触,且接触面粗糙,问A和B之间有无滑动摩擦力解析:满足两个物体相互直接接触、互相挤压、接触面粗糙,但,所以A与B无相对运动,即A与B间无滑动摩擦力。
注意:确定滑动摩擦力有无时一定要把握好运动和相对运动的关系。
二、物体对接触面的压力压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力。
其大小不一定等于物体的重力,以后的学习过程中我们会知道压力可能大于重力,可能小于重力,还可能等于重力,也可能与重力无关。
但是不论支持面是什么样的,也不论物体受力情况如何复杂,物体对支持面的正压力和支持面对物体的支持力,总是一对作用力和反作用力,所以许多情况下都是通过求物体所受支持力来求得正压力的。
注意:通过如图3所示的物体静止情况下的压力大小,就说明压力与重力无关。
三、滑动摩擦力的方向判断滑动摩擦力与相对运动方向相反,所谓“相对运动”是指相对接触的物体,而不是相对于别的物体(比如水平地面)。
例1如图4所示,质量为2㎏的物体,在的水平面上向右运动,在运动过程中还受到一个水平向左的大小为5N的拉力F的作用,分析物体受到的滑动摩擦力方向。
解析:错误的思路是物体所受外力方向既为此题物体的相对运动方向,相对运动方向向左,滑动摩擦力向右。
3.3摩擦力+教学设计+-2023-2024学年高一上学期物理教科版(2019)必修第一册
滑动摩擦力教案(共1课时)教学目标:【物理观念】知道滑动摩擦力的概念和产生条件,会判断滑动摩擦力的方向,理解摩擦力大小与那些因素有关;【科学思维】通过对滑动摩擦力方向的理论分析及滑动摩擦力定量实验的数据分析,培养学生科学论证的能力。
【科学探究】通过对滑动摩擦力定性、定量的实验探究,提高学生证据收集、分析能力,从而促进学生探究能力的提高。
【情感态度与责任】通过实验的探究和实际应用,激发学生学习物理知识的兴趣和热情,渗透物理研究和学习的科学态度的教育。
教学重点:滑动摩擦力的大小和方向教学难点:实验的探究过程,引导学生自己设计实验方案,解决问题,总结规律。
教学准备:多媒体教学课件、长方体木块(10个)、弹簧秤(10把)、毛巾(5张)、长木板(10个)、钩码若干,两本单页叠合书。
教学过程:一、新课导入师:播放两辆东风汽车拉两本叠合在一起厚书籍的视频。
生:两个同学上台演示用力拉叠合一起的教科书。
二、新课教学环节一、感受滑动摩擦力,总结产生条件,并判断滑动摩擦力的方向情景1:生:学生体验摩擦力——学生用两个手指在桌面学人走路;再把手掌放在桌面上,用力向前滑动。
师:小结:感受并区分滑动摩擦力和静摩擦力,总结滑动摩擦力的产生条件:(1)相互接触且___挤压__;(2)有__相对运动___;(3)接触面_粗糙__。
生: 回忆初中知识滑动摩擦力定义:两个相互接触的物体,当它们__相对滑动___时,在接触面上会产生一种___阻碍相对运动__的力,这种力叫作滑动摩擦力。
情景2:判断A 所受滑动摩擦力方向:生:判断当21v v >时,箱子所受滑动摩擦力方向;生: 总结滑动摩擦力方向:总是沿着__接触面__,并且跟物体__相对运动_的方向相反。
生: 判断当21v v <时,箱子所受滑动摩擦力方向 师: 强调“相对运动”①发生相对运动的两个物体,把其中一个物体作为参考系. ②“相对”指的是对跟它接触的物体,不是对地,也不是对观察者. ③物体的相对运动方向≠物体的运动方向(地面为参考系). 生: 思考:1、只有运动的物体才受到滑动摩擦力吗?2、滑动摩擦力是阻力?师: 提醒学习注意事项:受到滑动摩擦力的物体可以是静止的也可以是运动的; 滑动摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以相反。
摩擦力的计算方法
摩擦力的计算方法滑动摩擦力和静摩擦力的求解方法是不一样的,在求解摩擦力大小时,一定要分清是静摩擦力,还是滑动摩擦力.一、滑动摩擦力大小的计算1.公式法:根据F=μF N计算.(l)根据物体的受力情况,求出对物体的正压力F N.(2)由公式F=μFN求出滑动摩擦力,其中户为动摩擦因数.2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速、静正),根据二力平衡条件求解.二、静摩擦力的计算1.平衡条件法求解静摩擦力.如图3-3-19所示,水平面上放一静止的物体,当人用水平推力推物体时,此物体静止不动,据二力平衡条件,说明静摩擦力的大小等于推力的大小,2.静摩擦力是一种被动力,它随外力的变化而变化,静摩擦力的取值范围:O<F≤Fmax,与物体间的正压力无关,因此不能用公式F=μFN求解.3.最大静摩擦力Fmax。
:大小等于物体刚刚滑动时沿接触面方向的外力,是静摩擦力的最大值,大于滑动摩擦力,一般情况认为二者相等,最大静摩擦力Fmax。
与正压力有关,公式为Fmax=μ静FN,μ静为物体间的静摩擦因数,比动摩擦因数μ略大.例质量为2 kg的物体静止在水平地面上,如图3-3-20所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力.(g取10 N/kg)(l)当推力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当推力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?点评:在进行摩擦力计算时,首先应分析物体所处的状态,判断所求摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力,静摩擦力是被动力,在取值范围内,静摩擦力是根据物体的“需要”取值,所以静摩擦力与正压力无关,但两物体之间的最大静摩擦力与正压力大小有关.(求解静摩擦力的大小时,不能套用公式F f =F N,这是计算滑动摩擦力的公式,静摩擦力的大小一般根据物体的运动一点就通状态来求解.)一即学即练1.如图3-3-21所示,若用外力F=100 N的水平力压在重24 N的物体上时,物体恰好静止,物体与墙之间的摩擦力大小为_____N;当外力增加到120 N时,物体与墙之间的摩擦力大小为_____N.2.(单选)运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别是F上和F下,那么它们的关系是( )A. F上向上,F下向下,F上.=F下B.F上向上,F下向上,F上>F下C.F上向上,F下向上,F上=F下D.F上向上,F下向下,F上>F下答案:沿斜面向上点评:摩擦力是一种阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力,因此摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反.摩擦力的方向与物体运动方向无关.误区三正压力越大,摩擦力也越大摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,静摩擦力的大小取决于使物体产生运动趋势的外力的大小,其取值范围为O<F≤F_。
物体的滑动摩擦力与滑动摩擦力公式
物体的滑动摩擦力与滑动摩擦力公式在物理学中,滑动摩擦力是指两个物体之间相对滑动时产生的摩擦力。
它是我们日常生活中所接触到的一种力的形式,例如车辆行驶时的摩擦力、滑雪板滑行时的摩擦力等。
滑动摩擦力与物体之间的接触面积、物体间的粗糙程度以及物体之间的压力有关。
一般来说,滑动摩擦力的大小与物体之间的法向压力成正比,与物体之间的摩擦系数成正比。
滑动摩擦力公式可以用以下方式表示:F = μN其中,F 表示滑动摩擦力的大小,μ 表示滑动摩擦系数,N 表示物体之间的法向压力。
滑动摩擦系数是一个量纲为无的物理量,用来描述物体之间的摩擦程度。
不同的物体对应着不同的滑动摩擦系数。
一般来说,滑动摩擦系数的大小可以用一个介于 0 和 1 之间的数值来表示。
当滑动摩擦系数接近于 0 时,表示物体之间的摩擦非常小;当滑动摩擦系数接近于 1 时,表示物体之间的摩擦非常大。
在实际问题中,我们常会用到一些常用的滑动摩擦系数。
例如,铁与铁之间的滑动摩擦系数约为 0.6-0.8,木材与木材之间的滑动摩擦系数约为 0.3-0.5,橡胶与混凝土之间的滑动摩擦系数约为 0.6-1.0。
为了更好地理解滑动摩擦力公式的运用,我们举个例子。
假设有一个箱子静止在地面上,箱子的质量为 10 千克,地面与箱子之间的滑动摩擦系数为 0.5。
根据滑动摩擦力公式,我们可以计算出箱子受到的滑动摩擦力的大小。
首先,我们需要计算出箱子所受的法向压力。
在这个例子中,箱子静止在地面上,所以它受到与其重力相等大小的法向压力。
N = mg其中,m 表示箱子的质量,g 表示重力加速度,取约等于 9.8 米/秒²。
代入数值计算可得,N = 10 × 9.8 = 98 N接下来,我们可以根据滑动摩擦力公式计算出滑动摩擦力的大小。
F = μN代入已知数值,F = 0.5 × 98 = 49 N所以,箱子受到的滑动摩擦力的大小为 49 牛顿。
通过这个例子,我们可以看到滑动摩擦力公式的运用。
(完整版)摩擦力及受力分析
摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙; ②两物体接触面上有压力; ③两物体间有相对滑动.(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.(3)大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比,也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
即N F f μ=其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。
μ为动摩擦因数,取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关。
2、静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(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≤f m ,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=μF N 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=μF N3、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. 如:课本上的皮带传动图。
物体向上运动,但物体相对于皮带有向下滑动的趋势,故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的.而不一定是阻碍物体的运动的.如上例,摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意:以上两种情况中,“相对”两个字一定不能少.这牵涉到参照物的选择。
一般情况下,我们说物体运动或静止,是以地面为参照物的。
而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。
如“A 相对于B",则必须以B 为参照物,而不能以地面或其它物体为参照物。
摩擦力-滑动摩擦力
操作
不加钩码 一个钩码 两个钩码
压力F N (N)
1.00
2.00
3.00
摩擦力F f (N)
05
滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比,即
动摩擦因数:比例常数, 无单位,与接触面的材料 及粗糙程度有关,与FN无 关,一般μ<1
Ff=μFN
正压力 与接触面的面积无关
(1)FN是两个相接触的物体间的压力,FN的大小可以与重力G大小相等,也可以不等。 (2)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关,与物体间相对运动速度的大小无关。
水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇再载重500N 的货物,那么,雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力是多少?
知识小结
滑动摩擦力
两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接
定义 触面上会产生一种阻碍相对运动的力 条件 ①相互接触且挤压;②接触面粗糙;③有相对运动 方向 与接触面相切,与相对运动方向相反 大小 Ff =μFN
05
滑动摩擦力的大小
实验次数n
操作
压力F压 弹簧测力计示数(Ff)
比值 Ff FN
1 不加钩码
1.0N
2 加一个钩码 1.0+1.0(N)
3 加两个钩码 1. 0+2.0(N)
实验表格记录
木块、橡胶垫
操作
不加钩码 一个钩码 两个钩码
压力F N (N)
1.00
2.00
3.00
摩擦力F f (N)
木块、木板
05
滑动摩擦力的大小
方案选择:
方案一:
方案二:
弹簧测力计
弹簧测力计 木块 FN
F拉
Ff
摩擦力-受力分析
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.
图4
摩擦力-受力分析
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
摩擦力-受力分析
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。 (1)一起静止; (2)一起向右匀速直线运动; (3)一起以加速度a水平向右运动.
A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反 B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反 C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同 D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力
答案 BCD
摩擦力-受力分析
方法提炼 静摩擦力方向的判断方法 1.假设法(如图3所示)
图3
摩擦力-受力分析
2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛 顿第三定律,可以判断静摩擦力的方向.假如用 一水平力推桌子,若桌子在水平地面上静止不动, 这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡 条件可知,该静摩擦力的方向与推力的方向相反, 加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定 律确定.
3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系) 来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先 确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向,再根 据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力.
新人教版高一物理必修一精品课件:3.3 摩擦力 (共37张PPT)
②相对运动趋势可用假设光滑法判断
趋势
静摩擦力f
趋势
静摩擦力f
如图所示,物块静止在斜面,分析受到的静摩擦力 的方向
fA
可以利用假设法求解 (假设斜面光滑)
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趋势
摩擦力
受静摩擦力作用的物体也可以是运动的 静摩擦力的方向也可以与物体的运动方向相同 静摩擦力也可以充当动力
二. 静摩擦力
1.定义:两个接触的物体,当一个物体相对另一 个物体有相对运动趋势时,产生的摩擦叫静摩擦 力。
2.产生条件: ①接触面粗糙(不光滑) ②接触并挤压 ③有相对运动趋势。
3.作用点:作用于接触面间。
4、 方向:
箱子相对地面 运动趋势方向 箱子受到地面的摩擦力方向
跟接触面相切,与相对运动趋势方向相反.
自行车前后轮
播放flash 车陷入泥中
5、 大小:
Fµ
F
思考:木箱受到的静摩擦力大小如何求?
总结:用二力平衡的知识解决.
探究:探究静摩擦力的变化 器材:木块,砝码一盒,弹簧测力计,木板
播放探究实验录像
实验结论:静摩擦力随拉力的增大而增大,当拉力 达到某一数值时木块开始移动,拉力突然减小。
注意:最大静摩擦力:(在数值上等于物体刚刚开 始运动时的拉力)
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 7:27:34 AM • 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
物理静摩擦力和滑动摩擦力的相互转化问题
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解析 设绳子的拉力为 FT,物体 与地面间的摩擦力为 FfA. (1) 取人和木块为整体,并对其进 行受力分析,如图甲所示,由 题意可知 FfA=μ(mA+m 人)g=200 N. 由于系统处于平衡状态,故 2FT=FfA 所以 FT=100 N.
mg①;将物体放在斜面上时,设摩擦力为 F f,根
据物体的平衡条件:kx+F f=2mgsin 30°=mg②.由
①②两式得 F f=0,A 正确. 答案 A
15
2.(2010全国新课标)如图所示,一物块置于水平地面上,
当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直 线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物 块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等,则物块与地 面之间的动摩擦因数为
滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分
砝码,使总质量减小到 0.3 kg,将会出
现的情况是(g=10 m/s2)
()
A.弹簧秤的读数将变小
B.A
D.A 所受的合力将要变大
34
解析 依题意所挂的砝码和托盘的总质量为 0.6 kg,则 细线中的拉力为 6 N,而弹簧秤的计数是 2 N,说明物体 A 受到的静摩擦力为 4 N,小于最大静摩擦力.当所挂 的砝码和托盘的总质量减为 0.3 kg 时,细线中的张力应 为 3N,物体 A 水平方向受细线的拉力和弹簧秤的拉力 及静摩擦力仍保持平衡,B 正确. 答案 B
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(5)静摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同,也可能相反, 也可能成任意夹角,如图(d)中手拿瓶子可以向任意一个方向 运动. 2.静摩擦力大小的计算 (1)最大静摩擦力 Ffm 是物体将要发生相对滑动这一临界状态 时的摩擦力,它的数值与 FN 成正比;在 FN 不变的情况下, 滑动摩擦力略小于 Ffm,而静摩擦力可在 0~Ffm 间变化. (2)物体处于平衡状态时 (静止或匀速直线运动),利用力的平 衡条件求解. (3)若有加速度时,可由动力学规律建立方程求解.
新沪科版物理高一必修一《3-3 摩擦力》(28张PPT)
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰,他就没有片刻的安宁,他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/72021/3/72021/3/72021/3/7
谢谢观看
例:课本P75例题
F
静止 m=2kg μ=0.5
fm f动=μmg=10N
F=5N,求摩擦力 f静=F=5N F=12N,求摩擦力
F=12N变为5N的运运动动过过程程, 求摩擦力 撤去F物体滑滑动动过过程程, 求摩擦力
例:如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共
受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状
皮带传动:
筷
BA
子
ω
DC
提 杯
主动轮
从动轮
神气小球
物体受力分析
⒈确定研究对象(受力物体)
⒉隔离研究对象:分析周围物体对它施加的力, 不考虑它对其他物体的力
⒊分析物体运动状态:静止、匀速、加速、减速
4.受力分析顺序:一重二弹三摩檫 四场
注意: a.防止漏力、多力、错力
漏力——按顺序 多力——找施力物体
初中物理力学之滑动摩擦力与滚动摩擦力的解析
初中物理力学之滑动摩擦力与滚动摩擦力的解析摩擦是我们日常生活中常见的现象,而在物理学中,摩擦一直是一个重要的研究对象。
摩擦力是指在物体相互接触并相对运动的过程中产生的阻碍相对运动的力。
而在力学中,我们经常讨论的是滑动摩擦力与滚动摩擦力。
滑动摩擦力是指当两个物体相对滑动时,由于两物体接触表面之间的不规则性,导致摩擦力的产生。
滑动摩擦力的大小与两个物体之间的压力以及物体表面的粗糙程度有关。
根据库仑第一摩擦定律,滑动摩擦力的大小与两物体之间的压力成正比,即F = μ*N,其中F表示摩擦力,μ表示滑动摩擦系数,N表示两物体接触面上的压力。
滑动摩擦系数是衡量两个物体间滑动摩擦力大小的物理量。
在滑动摩擦力中,滑动摩擦系数的值介于0和1之间。
如果两个物体之间没有相对滑动,那么滑动摩擦力为零。
滑动摩擦系数的大小决定了滑动摩擦力的大小,不同材料之间的滑动摩擦系数也会有所差异。
除了滑动摩擦力,我们还需要了解滚动摩擦力。
滚动摩擦力是指当物体在接触面上滚动时产生的摩擦力。
与滑动摩擦力不同的是,滚动摩擦力的产生与物体的形状和质量有关。
相比于滑动摩擦力,滚动摩擦力通常更小。
滚动摩擦力的大小与物体表面与其滚动方向的相对速度有关。
根据库仑第二摩擦定律,滚动摩擦力的大小与物体的切向加速度成正比,即Fr = μr * N,其中Fr表示滚动摩擦力,μr表示滚动摩擦系数,N表示物体与接触面间的压力。
在滚动摩擦力中,滚动摩擦系数通常小于滑动摩擦系数。
我们常见的滚动摩擦现象有轮子在地面上滚动、滑轮在绳子上滚动等。
通过了解滑动摩擦力与滚动摩擦力的解析,我们可以更好地理解物体相对运动中的摩擦力现象。
了解摩擦力的产生原理,不仅可以帮助我们解答力学问题,还有助于我们运用物理知识解决日常生活中的实际问题。
力学中的摩擦力与力的分解问题解析
力学中的摩擦力与力的分解问题解析摩擦力是我们在日常生活中常常遇到的力之一,它对物体的运动起着重要的作用。
同时,力的分解也是力学中的一个重要概念,帮助我们理解力的作用方式。
本文将围绕摩擦力与力的分解问题展开探讨,并给出相应的解析和解决方法。
一、摩擦力的概念和作用原理1. 摩擦力的概念摩擦力是两个物体表面接触并相对运动时产生的一种力,它会阻碍物体的相对运动。
摩擦力的大小与物体表面间的粗糙程度、物体间的压力以及物体间的材料有关。
2. 摩擦力的作用原理摩擦力的作用原理基于物体表面粗糙与材料间分子之间的相互作用力。
当一个物体相对于另一个物体运动时,表面间的粗糙度会导致分子间的相互锁合,从而产生摩擦力,阻碍物体的运动。
二、摩擦力的计算方法1. 静摩擦力和动摩擦力摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
当物体尝试开始运动时,所需克服的摩擦力称为静摩擦力;当物体已经处于运动状态时,所需克服的摩擦力称为动摩擦力。
2. 静摩擦力和动摩擦力的计算方法静摩擦力和动摩擦力的计算方法可以通过以下公式表示:静摩擦力:Fs ≤ μs * N动摩擦力:Fd = μd * N其中,Fs为静摩擦力,Fd为动摩擦力,μs为静摩擦系数,μd为动摩擦系数,N为物体受力的垂直压力。
三、力的分解问题分析力的分解是力学中的一个重要概念,它帮助我们理解力的作用方式和力的合成过程。
在力的分解问题中,我们常常会遇到需要将一个力分解成多个分力的情况。
1. 力的分解原理力的分解原理是将一个力分解成多个分力,并使每个分力的合力等于原力本身。
这样做有助于我们更好地理解力的作用方式和方向。
2. 力的分解问题解决方法在解决力的分解问题时,我们可以采用以下几个步骤:(1)将给定的力按照所需分解的方向进行分解;(2)确定各个分力的大小和方向,可以利用几何图形或三角函数进行计算;(3)将各个分力按照要求进行合力计算,以验证是否与原力相等。
四、摩擦力与力的分解问题实例分析为了更好地理解摩擦力与力的分解问题,我们将结合一个实例进行分析。
物体的摩擦力与滑动摩擦的数学计算
滑动摩擦力与 加速度的关系 在实际生活中 的应用:例如 汽车启动、刹
车等场景
PART 05
滑动摩擦力在生 活中的应用
车辆制动系统
滑动摩擦力在车辆制动系统中的应用
制动器:利用滑动摩擦力使车轮减速
制动盘:与制动器配合,产生滑动摩 擦力
制动片:与制动盘接触,产生滑动摩 擦力
制动液:传递制动力,使制动器产生 滑动摩擦力
物体的摩擦力与 滑动Leabharlann 擦的数学 计算汇报人:XX
目 录
01 摩 擦 力 的 定 义
03
物体间的摩擦力 计算
05
滑动摩擦力在生 活中的应用
02
滑动摩擦的数学 模型
04
滑动摩擦力与运 动状态的关系
PART 01 摩擦力的定义
摩擦力的概念
摩擦力:两个物体接触 时,由于接触面的粗糙 度和压力等因素,产生 的阻碍相对运动的力。
滑动摩擦系数的 应用:在工程设 计中,滑动摩擦 系数的计算可以 帮助我们更好地 理解和优化物体 的运动和受力情 况。
滑动摩擦系数的物理意义
滑动摩擦系数是衡量物体之间滑 动摩擦力大小的参数
滑动摩擦系数是物理学中的一个 重要概念,用于描述物体之间的 滑动摩擦行为
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滑动摩擦系数与物体表面的粗糙 度和接触压力有关
静摩擦力的方向: 与物体相对运动趋 势相反,总是阻碍 物体的相对运动
动摩擦力的计算
定义:两个接触面间存在相对运动时产生的阻力 公式:f=μN,其中f为动摩擦力,μ为动摩擦系数,N为正压力 影响因素:动摩擦系数与接触面的材料、粗糙度有关,正压力与接触面间的压力有关 应用场景:在工程、物理学等领域中广泛应用的物理概念
人教版高中物理必修1第三章3.3-摩擦力(共41张PPT)
N=mgcosa+kvsina
联立得:
mg(sin a cos a)
6 0.25*8
k=
=
v( sin a cos a) 5*(0.25*0.6 0.8)
=0.84kg/s
课堂练习
1. 关于摩擦力产生的条件,下列说法中正确 的是( )
A. 相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力。 B. 只有静止的物体才可能受到静摩擦力,只 有运动的物体才可能受到滑动摩擦力。 C. 发生相对运动的接触面间一定产生摩擦力。 D. 一个物体在另一个物体表面相对滑动时, 有可能受到摩擦力。
教学重难点
教学重点
滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。 静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。 静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩 擦力的概念。
教学难点
正压力FN的确定及滑动摩擦力方向的判断。 静摩擦力有无的判断。 静摩擦力方向的判断 。 静摩擦力大小的简单计算。
本节导航
(1)静摩擦力 (2)滑动摩擦力
静摩擦力的方向:
静摩擦力的方向总是跟接触面相切,跟 物体相对运动趋势的方向相反。 静摩擦力的大小:
静摩擦力随着推力的增大而增大,它的 极限值就是最大静摩擦力Fmax。静摩擦力 的变化范围为:
0<F≤Fmax
实际上相对运动趋势的方向就是假设静摩 擦力不存在时的相对运动方向,这样处理可 以化“静”为“动”。静摩擦力方向与物体 的运动方向之间无必然联系。静摩擦力既可 为动力,也可为阻力。 作用效果:
令而行;其身不正,虽令不从。身心端正,方可知行合一。子曰:“知者不惑,仁者不忧,勇者不惧。”真正努力精进者,不会把时间耗费在负性情绪上。好学
仁,知耻近乎勇。力行善事,有羞耻之心,方可成君子。操千曲尔后晓声,观千剑尔后识器做学问和学技术,都需要无数次的练习。第一个青春是上帝给的;
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• 思考:
• 1. 滑动摩擦力的作用部位在哪里? • 2. 怎么理解定义中的“相对滑动”?
产生条件
• 1. 两物体相互接触且存在挤压 • 2. 两物体之间的接触面粗糙 • 3. 两物体之间有相对滑动
• 判断: • 1. 两个物体只需要满足上述条件的任意一个,就能
二、滑动摩擦力的大小
几种常见材料间的动摩擦因数
材料 钢—钢 木—木 木—金属 皮革—铸铁 钢—冰 木头—冰 橡胶轮胎—路面(干)
动摩擦因数 0.25 0.30 0.20 0.28 0.02 0.03 0.71
二、滑动摩擦力的大小
• 练习: • 1. 物体的压力与重力总是相等的吗?
• 2. 根据公式f=μFN得μ=f/FN,所以μ与滑动摩擦力成 正比,与压力成反比对吗?
3.3 摩擦力——滑动摩擦力
学习目标:
• 1. 能够通过实践探究认识滑动摩擦力产生 的条件
• 2. 能用公式计算滑动摩擦力的大小 • 3. 能够举例说明增大和减小滑动摩擦力的
方法
学习重点:
• 滑动摩擦力产生的条件和大小的计算
一、滑动摩擦力的定义
• 定义: • 当一个物体跟另一个物体有相对滑动时,
砝码
弹簧示数——
用弹簧伸长的格数 1.5
பைடு நூலகம்
3.0
4.2
表示
滑动摩擦力的大小
二、滑动摩擦力的大小
我们的结论:滑动摩擦力的大小与两个物体接触面的 粗糙程度有关,并且压力越大,滑动摩擦力也越大。
从严密的 实验得到
结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,即 . f=μFN ., 其中FN为两接触面间的垂直作用力;μ称为动摩擦因 数,其大小只与相互接触的两个物体的材料特性、接 触面的表面状况(粗糙程度、干湿情况)程度有关, 与压力大小无关,无单位。
二、滑动摩擦力的大小
• 1. 滑动摩擦力与粗糙程度的关系
表1 滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
木块-木板 砂纸-木板 海绵-木板
弹簧示数——
用弹簧伸长的格数 1.1
4.0
5.0
表示
滑动摩擦力的大小
二、滑动摩擦力的大小
• 1. 滑动摩擦力与压力的关系
表2 滑动摩擦力与压力的关系
两个木块 一个木块 两个木块 加一个50g
三、滑动摩擦力的应用
有益摩擦: 汽车刹车时轮胎与地面的摩擦;天冷时搓手取 暖;板擦擦黑板;轮胎和鞋底的花纹;结冰的 路面撒煤灰; 有害摩擦: 人拉货物滑动时的摩擦;机器各部件的摩擦
思考: 如何增大有益的滑动摩擦,减小有害的滑动摩 擦?
小结:
• 3. 改变物体与接触面的接触面积,摩擦力如何变化?
• 4. 快速行驶的自行车急刹车时与地面摩擦力一定比 慢速行驶刹车的摩擦力大,对吗?
二、滑动摩擦力的大小
• 5. 三个质量相同的物体A、B、C与水平桌面间的动摩擦系 数相同,A做匀速运动,B做加速运动,C 做减速运动, 它们受到的摩擦力大小关系应是 ( )
A. fB>fA>fC B. fA<fB<fC C. fB=fA=fC D. 无法比较 • 6. 一质量为1kg的长木板放在水平桌面,木板与桌面的动
摩擦因数为0.3,当用水平力推木板向右滑动时,木板受到 的摩擦力为多大?当木板伸出桌边三分之一时,木板受到 的摩擦力又为多大? • 7. 在图1中,小孩推动木箱滑动,若此时木箱与地面间摩 擦力大小为90N,木箱对地面的压力大小为200N,求木箱 与地面间动摩擦因数μ。
产生滑动摩擦力。 • 2. 相互接触的两个物体如果存在相对滑动,则它们
之间一定存在滑动摩擦力。 • 3. 接触面光滑的两个物体之间一定不存在滑动摩擦
力。
二、滑动摩擦力的大小
• 猜想:滑动摩擦力的大小f与接触面压力的 大小、接触面的粗糙程度有关。
• 实验验证: • 1. 验证f与接触面的粗糙程度的关系 • 2. 验证f与压力的关系