参考资料:有关摩擦力的几个易混淆的问题
摩擦力的八大误区
例析认识摩擦及摩擦力的八个误区摩擦有动摩擦和静摩擦之分。
而摩擦力产生必须同时具备三个条件:(l )物体间互相接触、挤压;(2)物体间有相对运动和相对运动趋势;(3)接触面粗糙;这三个条件缺一不可。
因此在判断摩擦力的有无、方向、大小及种类时,应首先对照产生摩擦力的条件或物体的平衡条件去考虑物体间有无摩擦,再考虑它的方向、大小、种类的问题。
而这些概念都比较抽象,学生往往理解不透,概念模糊,形成误区。
误区之一运动的物体一定受摩擦力,静止的物体一定不受摩擦力。
例1如图1,两个完全相同的有固定轴的轮子,用一条绷紧的传送带连着,呈水平状态,一个工件随传送带一起匀速向右运动,工件是否受摩擦力?错解物体随传送带一起向右运动时,相对皮带有向左滑动的趋势,所以物体受摩擦力作用。
分析与解产生错误的原因,是没有理解产生摩擦力的条件,对有无相对运动及有无相对运动趋势认识模糊,机械地认为当物体运动时产生摩擦力且方向与物体运动的方向相反。
所以,在分析时首先应考虑有无摩擦,再考虑其它问题。
因工件是随水平传送带一起向右做匀速直线运动,工件相对传送带是静止的,既无相对运动也无相对运动的趋势。
所以工件与传送带之间没有摩擦。
例2如图2,在水平方向力F的作用下,物体静止在竖直的墙面上,试分析物体是否受摩擦力?错解因为竖直墙面可能是光滑的,也可能是粗糙的,而物体静止在墙面上有向下运动的趋势。
所以物体可能受摩擦力,也可能不受磨擦力。
分析与解产生错误的原因,是片面理解产生摩擦的条件。
需要指出:有时产生摩擦力的三个条件中有的未知或不易确定,不能用摩擦力产生的条件去分析,此时可用平衡条件分析物体是否受到摩擦力.因物体处于静止状态,故物体在竖直方向受平衡力。
所以物体在竖直方向除受重力外,一定还受一个向上的摩擦力与之平衡。
误区之二:摩擦力的方向总是与物体运动方向相反例3如图3物体在传送带上,从低处送到高处,则物体与传送带之间的摩擦力方向如何?错解因为物体随传送带向上运动,所以根据摩擦力方向与物体运动方向相反,传送带对物体产生的摩擦力方向沿传送带斜面向下。
关于物理摩擦力的易错题
关于物理摩擦力的易错题
关于物理摩擦力的易错题是指学生在学习物理过程中,容易出错或者误解的关于摩擦力的题目。
以下是一些关于物理摩擦力的易错题的示例:
1.题目:人走路时,鞋底与地面之间的摩擦力属于哪种摩擦?
答案:静摩擦力。
2.题目:自行车刹车时,刹车片与轮盘之间的摩擦力属于哪种摩擦?
答案:滑动摩擦力。
3.题目:滑冰运动员在冰面上滑行时,冰面与滑冰鞋之间的摩擦力属于哪种
摩擦?
答案:滑动摩擦力。
4.题目:一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,汽车受到的阻力属于哪种摩擦?
答案:滑动摩擦力。
5.题目:一辆卡车在运输货物时,货物与车厢底板之间的摩擦力属于哪种摩
擦?
答案:静摩擦力。
总结:关于物理摩擦力的易错题是指一些学生在学习过程中容易出错或者误解的题目。
这些题目考查了学生对摩擦力的基本概念和分类的理解,帮助学生更好地掌握和运用相关知识。
通过这些题目的练习,学生可以加深对摩擦力的理解,提高解题能力。
浅谈摩擦力易混淆知识点
的力 F l
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3 . 摩擦力 的作用效果 与“ 相 对” 摩擦力 阻碍 的是物体 间的相对 运
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
运动的 , 但却相对 台阶保持静 止且 有水平 向左 的运动趋 势 , 因此顾客 受到的静摩擦力水平 向右 , 电梯对其的支持力 和摩擦力的合力方 向指 向 右上方 , 由牛顿第三定律 , 它 的反作用 力 即人 对 电梯 的作用 力方 向指 向 左下方 ; 在匀速运动 的过程 中, 顾客虽然是运 动的 , 但 与电梯保持 相对静
b . 人 向前行走 , 脚和路面间 的静摩擦力也 向前 , 是动力 。 二、 静止的物体可能受到静摩擦力 。 也 可能受到滑 动摩 擦力 ; 运动的
物体可能受到滑动摩擦力 , 也可能受到静摩擦力
F 2
例如 : a . 书放 在桌 面上 , 轻推 书 , 书却 未动 , 桌 面受到 书施加 的静摩 擦力 ; 增大推力 , 书被推动 , 书与桌面产生相对 运动 , 桌 子未动 , 却受 到滑
析, 但 关 键 还 是 对 于 摩 擦 力 的 分析 。 在慢慢加 速的过 程 中, 顾 客是
c . 自 行车在平直路 面转弯 , 速度方 向沿 切线方 向 , 而 摩擦 力却沿 半
径指向圆心 , 与速度方向垂直。 d . 人在电梯上加速上升 , 速度方向斜 向上 , 但 摩擦力 水平 向右 , 二者 夹角成 一定角度。如图 2所示 。
注意 , 现总结如下 :
摩擦力几种常见的误区
例析摩擦力几种常见的理解误区虽然摩擦力现象在人们生活中常常遇到,比较熟悉,但从生活经验中形成的理解,有些往往是不准确的,会形成错误的思维定势,容易走入误区,本文就常见的误区实行例举剖析,以此准确理解摩擦力。
例1 如图1所示,物体被传送带由低处向高处匀速输送过程中,受到的摩擦力的方向为()图1 C.不受摩擦D.无法确定错解:同学们往往以为摩擦力一定是阻力,而阻力肯定是防碍物体运动的力。
本题中把物体相对于地面的运动当作了相对于传送带表面的运动,从而认为物体斜向上运动,则它受到的摩擦力必沿传送带斜面向下,故错选A。
正解:物体斜向上的运动过程中,它相对于传送带是静止的,因为传送带倾斜,使得物体具有沿传送带斜向下运动的趋势,根据摩擦力方向的规定,可知应选B。
从另一角度来说,物体被倾斜的传送带由低向高输送,说明物体必受到一个倾斜向上的摩擦力,而使其随传送带由低向高运动,此时,摩擦力的方向与物体的实际运动方向一致。
应选B。
误区二、拉力大小会影响滑动摩擦力的大小例2 木块B重20N,在3N水平向右的拉力作用下,沿水平桌面做匀速直线运动,木块受到的摩擦力为_______ N;当水平拉力增大为5N时,木块受到的摩擦力为________N。
错解:当拉力为3N时,木块做匀速直线运动,由二力的平衡知识可知,滑动摩擦力的大小也为3N,方向水平向左。
当拉力增大为5N时,根据二力的平衡知识可知此时摩擦力为5N。
正解:当拉力增大为5N时,因为支持力大小、接触面粗糙水准均不变,故滑动摩擦力的大小不变,所以木块受到的摩擦力仍为3N,当然此时木块不能再做匀速直线运动了。
误区三、压力越大,摩擦力越大例3 如图3所示,用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,若将手的握力增大到8N,手与水杯之间摩擦力的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)图3错解:根据在接触面的粗糙水准相同时,压力越大,摩擦力越大,得出:水杯受到的摩擦力变大。
走出摩擦力认识的误区
走出摩擦力认识的误区摩擦力是力学研究中经常遇到的一种力,它是在互相接触并且接触面不光滑的两个物体之间产生的。
当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动或有相对运动的趋势时,就会受到另一个物体阻碍它相对运动或相对运动趋势的力,这个阻碍它相对运动或相对运动趋势的力就是摩擦力。
摩擦力的产生必须同时具备以下三个条件:①两物体直接接触且有相互作用的弹力;②两接触面均粗糙;③物体间有相对运动或相对运动趋势。
同学们在初学摩擦力时,常产生一些认识上的误区,下面一一加以澄清。
误区一:摩擦力的方向总与物体的运动方向相反由于摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动的趋势),故摩擦力的方向跟物体的相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反。
在判断摩擦力的方向时一定要明确“相对”的含义。
“相对”既不是“对”地,也不是“对”观察者,“相对”的是与它接触的物体,即“相对运动(或相对运动的趋势)的方向”是以相互摩擦的另外一个物体作为参照物所确定的。
而“物体的运动方向”是以地面或相对地面静止的物体作为参照物确定的。
当然,平时所接触到的摩擦力的方向与物体的运动方向相反的例子很多。
比如:人拉着小车在平直公路上向前运动时,车受到的摩擦力方向向后,与小车的运动方向相反,但这并不能得到摩擦力的方向一定跟物体的运动方向相反的结论。
不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来。
比如:一人匀速向上爬竿,假想接触面光滑,人相对竿有向下滑动的趋势,此时物体受到的静摩擦力的方向与人的运动方向相同。
例1.如图1所示,传送带把货物从低处运输到高处(假定货物在传送带上不打滑),试判断货物是否受摩擦力,如果受到摩擦力,那么方向如何?图1分析:货物在重力作用下有相对于传送带向下运动的趋势,此时货物受到的摩擦力的方向沿传送带向上,与货物的运动方向相同。
误区二:静止物体只能受到静摩擦力,运动物体只能受到滑动摩擦力摩擦力发生在相互接触并挤压的两个不光滑的物体之间。
例析摩擦力的几个常见误区和方向的判断方法
(-)1 山西省雁北煤炭工业学校 李素琴摘要:摩擦力是力学中常见地三种性质力之一.它地大小和方向都具有不定性.因此,学生对摩擦力地理解常常会产生这样或那样地误区.本文通过举例来分析说明摩擦力常见地误区,并着重介绍静摩擦力方向地判断方法.资料个人收集整理,勿做商业用途关键词:摩擦力、 误区、 方向、 判断方法在力学中,摩擦力既是重点,又是难点.在学习过程中,不少学生对于物体间是否有摩擦力,如何判断摩擦力地性质和方向,怎样计算摩擦力地大小等问题存在一些模糊不清地甚至错误地认识.本人根据多年地教学实践,针对学生学习中对摩擦力地认识所出现地一些常见错误分析如下:资料个人收集整理,勿做商业用途(一)常见误区、压力越大,摩擦力越大对于滑动摩擦力来说,其大小与压力成正比,压力越大滑动摩擦力越大;最大静摩擦力大小也是与压力成正比,但静摩擦力地大小却与压力无关,它随静摩擦力方向上地外力增大而增大.可见,摩擦力并不都是随压力地增大而增大.资料个人收集整理,勿做商业用途[例]用10N地水平力分别去推水平地面上放着地两个质量大小不同地物体,若物体均未动,虽然两物体对地面地压力不同,但两物体所受地静摩擦力均为10N.因此,我们在研究摩擦力地大小时,首先必须搞清楚是什么摩擦力,不同地摩擦力,其大小地影响因素不同,必须对症下药.资料个人收集整理,勿做商业用途、相对运动地物体之间一定存在滑动摩擦力摩擦力产生地条件是两物体直接接触,表面不光滑,物体之间有挤压,有相对运动.因此,相对运动地物体之间有无滑动摩擦力,还要看表面是否光滑,是否有挤压.资料个人收集整理,勿做商业用途[例] 如图()所示,物体沿竖直墙面下滑.由于物体与墙面之间并未挤压发生形变,所以物体与墙之间无滑动摩擦力.资料个人收集整理,勿做商业用途、静止物体只能受到静摩擦力,运动物体只能受到滑动摩擦力. 摩擦力发生在相互接触并挤压地两个接触面不光滑地物体之间.如果两物体相对静止,并有相对运动趋势,则物体间有相互地静摩擦力.如果两个物体之间存在相对运动,则有相互地滑动摩擦力;这里所提到地“相对运动”是指相接触地这两个物体,即一个物体相对于另一个物体地位置发生变化.而我们平常所说地运动与静止则是以地面为参考系;是相对地面而言地,因此,静止地物体不仅能受到静摩擦力,也可以受到滑动摩擦力;运动地物体不仅能受到滑动摩擦力,也可以受到静摩擦力.资料个人收集整理,勿做商业用途[例] 如图(),、两物体叠放在一起,在力地作用下,一起沿着一粗糙斜面向上运动.此时,由于、之间相对静止.、之间存在着相互地静摩擦力.物体与斜面间有相对运动,所以物体和斜面都受到相互地滑动摩擦力.可见静止地物体(斜面)可以受到滑动摩擦力,运动地物体(、)也可以受到静摩擦力.资料个人收集整理,勿做商业用途、摩擦力地方向总是与物体地运动方向相反,摩擦力一定是阻力,一定做负功.静摩擦力地方向与相对运动趋势方向相反,滑动摩擦力地方向与物体相对运动地方向相反,但不一定与物体地实际运动方向相反.摩擦力是阻碍物体地相对运动或相对运动趋势,但不一定是阻碍物体地实际运动.因此它不一定是阻力,也不一定做负功.资料个人收集整理,勿做商业用途[例] 如图(-)所示,长木板上放一木块,当突然获得速度向右运动时,也随着向右运动,同时相对于向左滑动,显然,B物体运动方向是向右地,但它相对于A地运动方向向左,因此所受地滑动摩擦力方向是右地,与B地实际运动方向相同,B所受地摩擦力是阻碍B相对于A地运动,但就B地实际运动而言,这一摩擦力地方向与其运动方向相同,因此它是动力,做正功,而地面对A物体地摩擦力,它地方向向左,与A物体地运动方向相反,是阻力,做负功,可见,摩擦力可以是阻力,也可以是动力,可以做正功,也()可以做负功.静摩擦力也有类似地情况.资料个人收集整理,勿做商业用途、摩擦力地方向一定与物体地运动方向在同一直线上. 摩擦力地方向总是与物体地相对运动方向或相对运动趋势方向相反,且与接触面相切,但不一定与物体地运动方向在同一直线上.资料个人收集整理,勿做商业用途[例]放在一个匀速转动地转盘上地物体,若物体随同转盘一起匀速转动.此时,物体所受地静摩擦力提供向心力,其方向是沿半径指向圆心,可见,摩擦力地方向与物体地运动方向垂直.资料个人收集整理,勿做商业用途、有外力作用才会有静摩擦力有些静摩擦力地产生原因是由于物体受到一个沿接触面方向地外力作用,从而使物体在该受力方向有相对运动地趋势产生了静摩擦.但有地时候是由于其它原因.资料个人收集整理,勿做商业用途[例] 放在水平面上地物体无静摩擦力地作用,当我们用F地力拉物体,但未拉动时,物体就会产生静摩擦力地作用.但也有地静摩擦力地产生,并不是由于受到沿接触面方向地外力作用而引起地.如放在水平传送带上地并与传送带保持相对静止地货物,当传送带加速或减速时,也会受到静摩擦力地作用,其原因并不是货物在水平方向上受到其它地外力作用,而是因为传送带地加速或减速使货物和传送带之间存在相对运动地趋势.可见,有相互接触地物体要产生静摩擦力,物体间必须有相对运动地趋势.只是这种“相对运动地趋势”可以是由外力作用产生地,也可是因为运动状态产生地.资料个人收集整理,勿做商业用途(二)方向地判断对于滑动摩擦力地方向判断,比较容易.我们只要记住其方向与相对运动方向相反,与接触面相切,一般不会出现错误.但静摩擦力地方向判断对于大多数学生来说是一个难点,下面介绍两种行之有效地判断静摩擦力方向地方法.资料个人收集整理,勿做商业用途、假设法 我们可以假设接触面是光滑地,判断物体将向哪个方向滑动,该滑动方向即为相对运动趋势方向,其静摩擦力方向与该方向相反.资料个人收集整理,勿做商业用途例如,物体A静止在斜面B上如图(),要判断所受静摩擦力地方向,可以假设斜面光滑,则物体必沿斜面下滑,说明物体静止在斜面上时有相对斜面下滑地趋势.从而判断物体A所受地静摩擦力方向平行于斜面向上.资料个人收集整理,勿做商业用途根据物体地运动状态判断静摩擦力地方向.例如,放在传送带上地物体,相对于传送带静止如图().当传送带匀速运动、加速运动、减速运动时,要判断物体地静摩擦力方向,可通过物体地运动状态来分析.由于物体在水平方向上只可能受一个静摩擦力,别无其它力,因此物体在水平方向地合外力就是摩擦力.当物体匀速运动时,则合力应为零,故无摩擦;当传送带向右加速运动时,由于物体地加速度方向与运动方向相同,即水平向右,则合力地方向也向右,因此静摩擦力方向向右.与此相反传送带减速运动时,合外力方向向左,故静摩擦力地方向向左.在做题时,我们可根据实际情况,去选择判断方法.资料个人收集整理,勿做商业用途掌握摩擦力地特点,正确分析摩擦力地方向,对解决与摩擦力有关地力学问题非常重要.参考文献黄训纲. 对摩擦力几个错误认识地辨析, 山西师范大学主办地数理报 年第期() () ()))。
高考复习物理摩擦力易混知识点
高考复习物理摩擦力易混知识点摩擦力包括静摩擦力,因为它具有“隐敝性”、“不定性”特点和“相对运动或相对趋势”知识的介入而成为所有力中最难认识、最难把握的一个力,下面是物理摩擦力易混知识点,希望对考生有帮助。
任何一个题目一旦有了摩擦力的存在,其难度与复杂程度将立即会随之加大。
最典型的就是“传送带问题”,这问题可以将摩擦力各种可能情况全部包括进去,建议同学们从下面四个方面好好认识摩擦力:(1)物体所受的滑动摩擦力永远与其相对运动方向相反。
这里难就难在相对运动的认识;说明一下,滑动摩擦力的大小略小于最大静摩擦力,但往往在计算时又等于最大静摩擦力。
还有,计算滑动摩擦力时,那个正压力不一定等于重力。
(2)物体所受的静摩擦力永远与物体的相对运动趋势相反。
显然,最难认识的就是“相对运动趋势方”的判断。
可以利用假设法判断,即:假如没有摩擦,那么物体将向哪运动,这个假设下的运动方向就是相对运动趋势方向;还得说明一下,静摩擦力大小是可变的,可以通过物体平衡条件来求解。
(3)摩擦力总是成对出现的。
但它们做功却不一定成对出现。
其中一个最大的误区就是,摩擦力就是阻力,摩擦力做功总是负的。
无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可能是动力。
(4) 关于一对同时出现的摩擦力在做功问题上要特别注意以下情况:可能两个都不做功。
(静摩擦力情形)可能两个都做负功。
(如子弹打击迎面过来的木块)可能一个做正功一个做负功但其做功的数值不一定相等,两功之和可能等于零(静摩擦可不做功)、可能小于零(滑动摩擦)也可能大于零(静摩擦成为动力)。
可能一个做负功一个不做功。
(如,子弹打固定的木块)可能一个做正功一个不做功。
(如传送带带动物体情形) (建议结合讨论“一对相互作用力的做功”情形)小编为大家提供的高考复习物理摩擦力易混知识点就到这里了,愿大家都能好好努力,丰富自己,锻炼自己。
查补易混易错点04摩擦力
查补易混易错04 摩擦力体例一摩擦力是第八章运动和力的重要知识点,也是学习力学重点内容。
本节包含两个重要知识点:摩擦力的概念和摩擦力的利用与防止。
所以,在本节复习中,大家一定要理解摩擦力的产生条件和摩擦力的三要素;二是生活中的摩擦力的利用和防止,并且此类问题也是常考考点。
本节知识点一般与力的其他知识点结合组成一个考题,也要求考生在复习时加强这方面的训练。
中考五星高频考点,难度中等偏上,在全国各地中考试卷中多次考查,主要有以下几个方面(1)判断摩擦力的方向;(2)判断摩擦力的大小以及摩擦力的变化;(3)摩擦力在生活中的应用:生活中有好多增大摩擦力和减小摩擦力的例子。
易错01摩擦力的方向摩擦力的方向:总是与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
要与物体的运动方向区分,因此摩擦力的方向可能和物体的运动方向相同或者相反。
在判断摩擦力的方向时(1)可通过摩擦力方向的概念判断(2)可通过力和运动的关系判断,特别是题目中出现“静止或者匀速直线运动”时,可根据平衡力的知识判断。
易错02摩擦力的大小(1)滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关;(2)滑动摩擦力的大小可通过二力平衡计算,压力大小和接触面粗糙程度不变,物体的滑动摩擦力大小也不变;(3)静摩擦力的大小可通过二力平衡计算,静摩擦力的大小随着与它平衡的力的大小改变而改变,这是静摩擦力和滑动摩擦力的一个不同之处。
易错03生活中的摩擦力的利用和防止(1)增大摩擦的方法:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动(2)减小摩擦的方法:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动、使接触面彼此分开一、单选题1.(2023·辽宁大连·统考模拟预测)下列做法中,为了减小摩擦的是()A.运动鞋的鞋底有凸凹不平的花纹B.旱冰鞋的鞋底装有可以滚动的圆轮C.攀绳比赛时,运动员要握紧绳子D.单杠比赛前,运动员在手上涂镁粉【答案】B【详解】A.运动鞋的鞋底有凸凹不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;B.旱冰鞋的鞋底装有可以滚动的圆轮,是变滑动摩擦为滚动摩擦,可以减小摩擦,故B符合题意;C.攀绳比赛时,运动员要握紧绳子,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增加摩擦,故C不符合题意;D.运动员在手上涂镁粉是在压力一定时,通过增加接触面粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
学习摩擦力时存在的几个误区
学习摩擦力时存在的几个误区摩擦力是力学中常见的三种性质力之一.它的大小和方向都具有不定性.因此,我们对摩擦力的理解常常会产生这样或那样的误区,本文通过举例来分析说明摩擦力常见的误区,希望能纠正对摩擦力的错误认识,并正确的掌握好摩擦力.一、认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关例1 一块质量均匀分布的长方体木块按如图1甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动,其中甲图中木块做匀速运动,乙图中木块做匀加速运动,丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动,则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是()误区警示:认为图乙中物体加速运动,摩擦力就大,错选B.认为接触面积大,滑动摩擦力就大,误选D.正确解析:根据滑动摩擦力公式Ff=μFN知,滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关,与运动状态也无关,故C选项正确.正本清源:在计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)滑动摩擦力由公式Ff=μFN计算,应用此公式时要注意以下两点:①μ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,与接触面积的大小无关.(2)静摩擦力的计算:它的大小和方向跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力FN无直接关系.因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点.对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.二、不能认识到摩擦力性质、方向、大小会发生突变而产生错误例2 物体A的质量为1 kg,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数μ=0.2.从t=0时刻开始,物体以一定初速度V0向右滑行的同时,受到一个水平向左、大小恒为F0=1 N的作用力.则反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是(取向右为正方向)()误区警示:误认为物体减速到零后,再反向加速,而误选B项.正确解析:物体在向右滑行时,受到的是滑动摩擦力,Ff1 =μmg =2 N,方向向左.由于F0 =1 Nf1三、摩擦力产生的条件相互接触的物体间存在摩擦力需具备三个条件:接触面不光滑、接触面间存在弹力、有相对运动或相对运动的趋势.(1)接触面不光滑是物体间存在摩擦力的基本条件.如果相接触的两个面有一个面光滑,两物体接触面间不会产生摩擦力.(2)两物体接触面间存在相互挤压的弹力是产生摩擦力的必要条件之一.如果相接触的两物体间不挤压,即两物体间没有弹力作用就不会产生摩擦力.(3)相接触的两物体的速度(大小或方向)不相同时,两物体间出现相对运动,这是产生滑动摩擦力的必要条件;相接触的两物体的速度(大小和方向)仍相同,但两物体间出现相对运动的趋势,这是产生静摩擦力的必要条件.四、判断两物体间是否存在摩擦力的方法1.根据摩擦力产生的条件判断(1)先判断接触面是否光滑.(2)然后判断两物体接触面间是否存在弹力.(3)再判断相接触的物体间是否存在相对运动或相对运动的趋势.。
认识摩擦力的六个误区
认识摩擦力的六个误区误区一:静止的物体总受到静摩擦力,运动的物体总受到滑动摩擦力这种认识的错误原因在于没有准确理解摩擦力定义中“相对运动”的“相对”两个字的含义。
“相对”两个字的物理内涵是指所研究的物体相对与它接触的物体而非相对其他惯性参考系(例如;相对地面)。
只要两个物体间存在相对运动的趋势,这两个物体在相对其他物体运动时,仍然可以受到静摩擦力作用。
例如:随皮带一起匀速向上运动的物体受到皮带的静摩擦力作用。
静止的物体受到滑动摩擦力的例子也很普遍。
如在地面上拉物体,地面受到的就是物体对它的滑动摩擦力。
误区二:摩擦力的方向与物体的运动方向总相反摩擦力的方向与产生摩擦力的两个物体间的相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但与这两个物体相对其他物体的运动方向并没有直接关系。
因此,摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同,也可以相反。
例如:物体随皮带向上运动所受摩擦力的方向与物体运动方向相同,随皮带匀速向下运动时与物体运动方向相反,如图1、2所示。
显然,其中摩擦力产生于物体与皮带之间,而它们的运动方向是相对地面而言的。
对于滑动摩擦力的方向与物体运动方向的关系也与此类似。
如图3,在子弹射入木块的过程中,木块受到子弹的滑动摩擦力就与木块的运动方向相同,子弹受到的滑动摩擦力的方向与子弹的运动方向相反。
误区三:摩擦力总是阻力,阻碍物体的运动既然摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同或者相反,所以不论是静摩擦力不是滑动摩擦力,都既可以是阻力,也可以是动力。
当摩擦力的方向与物体的运动方向相同时,摩擦力就作为动力而存在;当摩擦力的方向与物体的运动方向相反时,摩擦力就作为阻力而存在。
摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势,而不是阻碍物体的对地运动,摩擦力可以是阻力也可以是动力,比如:斜向上的传送带向上传送货物时,正是货物受的传送带给它向上的静摩擦力使得货物能随着传送带一起向上运动,这个力对货物来说动力。
人走路时脚相对地面有向后的趋势,地面给人一个向前摩擦力。
初中摩擦力易错题汇编
摩擦力判断易错题受力分析是力学的基本技能之一,在受力分析的题目中,对摩擦力大小和方向的判断一直都是难点和易错点。
一、摩擦力方向变化类:例1: 如图所示,在两个大小相等的力F1和F2的作用下,质量为m的木块可在两长板之间以v 的速度匀速向下滑落,如果保持两力F1和F2的大小方向不变,能使木块m以3v的速度匀速向上滑动,那么木块向上的推力应是 .(用题目中提供的物理量表示)分析:物体存在上升和下降两个运动状态,这两个状态,摩擦力的方向是反向的,所以,先画出两种情况的受力示意图,在判断其大小和方向。
解答:物体受力情况如图所示:(建议:在作图时标出速度方向,以帮助判断摩擦力方向)甲乙在甲图中,物体向下运动,所以摩擦力方向向上,在乙图中,物体向上运动,所以摩擦力方向向下根据力的平衡可得:甲图: F1=F2 ; f1=G乙图: F1=F2 ; F=f2+G在上图中我们可以得到,F=G+f2,但是摩擦力f2的大小是多少呢?我们可以看一下两图中,摩擦力的关系,此处的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关,与相对运动的速度无关。
而在两个图中,压力的大小没有变化,接触面的粗糙程度也不变,所以两次的滑动摩擦力相等,也就是f2=f1,那F=G+f2=G+f1=G+G=2G=2mg。
由此我们得到答案:2mg。
变式练习1:某同学在超市购物时,用12N水平力推着购物小车在地面上作匀速直线运动,这时小车受到的阻力是 N.突然他发现前面有位老人,于是,马上用15N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动过程中,小车所受的合力为 N.变式练习2:一个载重气球在空中匀速竖直上升时,受到的浮力是2 000 N.若在其中再加入20kg的物体,这时气球就能匀速竖直下降,则气球上升时受到的重力为_________,气球运动时受到的阻力为___________。
(设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小均不变,g 取10 N/kg。
学生对摩擦力的四种误解
学生对摩擦力的四种误解摩擦力是高中物理力学中比较重要的一个概念,学生在学习时往往存有很多误解。
在此根据教学实际及学生情况从以下几个方面实行说明。
阻力是指防碍物体运动的力,这个运动是相对于地面来说的。
滑动摩擦力、静摩擦力的方向跟运动方向没有必然的联系。
所以摩擦力既能够是阻力,也能够是动力。
滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以,可能跟运动方向相同,也可能与运动方向相反。
静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,所以,可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,也可能跟运动方向垂直。
力的作用图1 图2这里所说的“运动”和“静止”都是相对于地面来说的。
运动的物体跟与它接触的物体之间没有相对滑动时,二者之间能够没有滑动摩擦力作用。
如图1所示,当A、B两物体相对静止且在水平面上匀速运动时,A、B之间没有摩擦力。
如图2所示,当D物体在外力F 的作用下从C物体下面拉出时,静止的C物体受到向右的滑动摩擦力作用。
误解三:只有静止的物体才受静摩擦力作用这种观点同样是错误的,因为从静摩擦力产生的条件可知,当一个物体相对另一个物体静止(与相对地面无关),并有相对运动趋势时就能够产生静摩擦力,而并不要求物体是静止还是运动。
误解四:相对运动趋势的方向只可“意会”而不可“表达”所谓趋势,即未成事实。
那么如何感知或判断相对运动趋势的方向呢?我们能够采用假设法。
即:先假设接触面是光滑的,在这个假设条件下看研究对象是否还能保持原来的相对静止状态。
若还能保持原来的相对静止,说明没有相对运动趋势;若会发生相对运动,则可知实际情况下研究对象相对于它的接触物有运动趋势,并且相对运动趋势的方向就是假设情况下的相对运动方向,静摩擦力的方向就与此方向相反。
摩擦力重点、难点、易错点
摩擦力是高中物理教学的重点和难点,也是历年高考的热点。
在批改同学们的作业、试卷和解答同学们提出的疑难问题中,笔者的体会是:同学们对摩擦力感到困难和解题出错的主要原因是受日常生活经验的影响,对摩擦力的产生条件理解不深刻,因而产生了一些错误认识。
现将同学们的常见认识误区归类分析,供大家复习时参考。
一、忽略“相对”,步入误区受日常生活经验的影响,有的同学认为“相对运动”、“相对静止”就是“运动”、“静止”,常产生以下认识误区。
事实上,它们是有很大区别的。
“运动”、“静止”是以地面或地面上静止不动的物体为参考系的,而摩擦力中的“相对运动”、“相对静止”是以与它接触的物体为参考系的。
误区之一:只有静止的物体才能受到静摩擦力。
如图1所示,物体A与小车一起向右加速运动。
物体A与小车保持相对静止,具有共同的加速度a,那么物体A合力水平向右,只能由小车对A的静摩擦力提供,所以物体A受到水平向右的静摩擦力。
而物体A(对地)的运动方向也向右。
因此,运动的物体也可能受到静摩擦力。
误区之二:只有运动的物体才能受到滑动摩擦力。
如图2所示,物体B在拉力F的作用下向右运动,地面相对于物体B向左运动,所以地面受到了向右的滑动摩擦力,而地面是静止的。
因此,静止的物体也可能受到滑动摩擦力。
误区之三:滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。
如图3所示,物体A在传送带上以速度向右运动,传送带以速度顺时针转动则物体A相对传送带向左运动,受到的滑动摩擦力方向水平向右,而物体A(相对地面)的运动方向也向右,因此,滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同。
误区之四:摩擦力的方向与物体运动方向共线。
如图4所示,在绕竖直轴匀速转动的圆盘上,相对于盘静止的物体受到的向心力由圆盘对物体的静摩擦力提供,这个力与物体运动方向垂直,因此,摩擦力的方向不一定与物体运动方向共线。
综上所述,解决此类摩擦力问题,关键在于认真领会摩擦力的产生条件,摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,与运动方向无关。
高中物理 例说摩擦力认识之误区素材
误区一:摩擦力一定是阻力,因此它的方向总与物体运动方向相反例1. 如图1所示,物体A被传送带由低处向高处匀速输送过程中,受到的摩擦力的方物体A具有沿传送带斜向下运动的趋势,根据摩擦力方向的规定,可知应选B。
从另一角度来说,物体A被倾斜的传送带由低向高输送,说明物体A必受到一个倾斜向上的摩擦力,而使其随传送带由低向高运动,此时,摩擦力的方向与物体的实际运动方向一致。
应选B。
误区二:力越大,摩擦力越大例2. 小李手握住一个瓶口朝上的瓶子保持竖直方向静止在空中,而且不断增大手的握力。
他说,根据在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大,得出:瓶子受到的摩擦力变大。
分析:错误的原因在于:对滑动摩擦力和静摩擦力大小的决定因素理解不清。
由于瓶子与手之间是静摩擦。
且瓶子静止在空中,瓶子处于平衡状态,应受平衡力作用,所以在竖直方向除受重力之外还受一个竖直向上的摩擦力作用,且摩擦力的大小与重力大小相等,由于瓶子的重力大小不变,所以尽管手的握力增大但摩擦力大小不变。
误区三:运动的物体一定受摩擦力,静止的物体一定不受摩擦力例图2分析:许多同学容易把物体A 随传送带向右运动当作是物体A 在传送带上向右滑动而误选B ;还有人认为物体A 相对于传送带表面的相对位置没有改变,误认为物体运动必受到一个静摩擦力的作用,故错选D 。
解:应用平衡力知识来分析。
如果物体A 与传送带之间存在摩擦力,那么这个力必在水平方向上,或水平向右,或水平向左。
由于物体A 做匀速运动,如果受到一个向右(或向左)的摩擦力,则必有一个向左(或向右)的力与之平衡。
显然题中并不存在这样一个力,故物体A 与传送带之间不存在摩擦力,物体A 的运动是由于物体具有惯性。
故应选C 。
误区四:接触面越粗糙,摩擦力越大例 4. 甲、乙两辆小车,乙甲m m ,甲在砂石路面上、乙在水泥路面上分别做匀速运动,问甲、乙两个小车哪一个受到的摩擦力大?分析:许多人会不假思索地说:因砂石路面比水泥路面粗糙,所以甲受到的摩擦力大于乙受到的摩擦力。
易错点05 摩擦力的分类及摩擦力应用分析问题(原卷版)
易错点05 摩擦力的分类及摩擦力应用分析问题01 知识点梳理02 易错陷阱(3大陷阱)03 举一反三【易错点提醒一】确定摩擦力的存在、明确摩擦力的类别【易错点提醒二】结合静摩擦力和滑动摩擦力的影响因素区分的摩擦力的大小变化【易错点提醒三】特殊结构物理模型从最上层开始判定摩擦力的有无04 易错题通关(真题+模拟)1. 摩擦力是阻碍物体发生相对运动的作用力;2. 接触面粗糙,物体间有压力,且物体间存在相对运动或相对运动的趋势,物体间就存在摩擦力;3. 静摩擦力是适应力,随着物体整体受力情况的改变而改变;滑动摩擦力的变化取决于物体间压力的大小及接触面的粗糙程度。
【分析】运动学类物理模型中,结合物体的运动情况辨析对应摩擦力的方向、大小等应用类问题,考生容易出现摩擦力和阻力概念混淆的问题。
【解题技巧】1.明确物理模型中目标物体的受力、运动情况;2.区分物体运动情况与选定参照物后的相对运动情况;3.结合对应摩擦力的变化及影响因素确定摩擦力的大小、方向问题。
【分析】静摩擦力和滑动摩擦力在物体运动学模型中都是存在的,但不可以同时存在;静摩擦力强调物体间存在相对运动的趋势,滑动摩擦力则强调物体间出现的相对滑动,静摩擦力的求解依托于平衡状态下的平衡力条件,滑动摩擦力则根据物体间的压力大小及接触面的粗糙程度的变化进行相应变化。
【解题技巧】1.明确运动模型下选取的参照物,确定物体相对运动的情况;2.判定物体运动情况后,依照静摩擦力和滑动摩擦力对应的情况进行力的分析。
【分析】物理情境中会出现多种结构的连接体模型,例如叠放物体模型、传送带模型等;考生在区分不同物理模型下物体受力情况的摩擦力相关问题过程中容易出现混淆,进而出现分析求解错误的问题。
【解题技巧】1.整体法确定物体结构单元运动方式;2.隔离法从上而下逐个分析物体的受力情况;3.依据二力平衡法则对应情况确定摩擦力的情况。
【例1】窗玻璃上趴着一只壁虎(如图),当人水平向右推窗时,壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎受到摩擦力的方向是()。
走出摩擦力十大误区
误区一:运动的物体间一定有摩擦力,静止的物体间不存在摩擦力若两物体接触面是光滑的,则两物体间不论怎样运动,都不会有摩擦力存在。
若两物体间接触面不光滑,如图所示,①若物体A、B均相对地面静止,则A与B之间没有摩擦力;但B与地面间虽然静止却有“相对运动的趋势”,所以存在与F等值反向的静摩擦力。
②若A 与B做匀速直线运动,则A、B虽都在运动,但因A、B间无“相对运动或相对运动趋势”,故没有摩擦力;而B与地面间有“相对运动”,故存在滑动摩擦力。
③若在力F的作用下A、B一起做变速运动,则A、B均处于运动状态,且A、B 之间有“相对运动趋势”,故存在静摩擦力;而B与地面之间有“相对运动”,故存在滑动摩擦力。
看来摩擦力是否存在与运动和静止无关,而是与相对运动或相对运动趋势的存在有关。
误区二:有弹力就有摩擦力,有摩擦力就有弹力从产生摩擦力的条件可知:有弹力存在仅仅是产生摩擦力的一个条件,故虽有弹力存在,但两物体间若没有“相对运动或相对运动的趋势”时,则不会产生摩擦力。
反之,若两物体间有摩擦力,则一定满足产生弹力的两个条件:(1)两物体接触;(2)有相互挤压,所以一定有弹力。
故弹力和摩擦力之间的关系应理解为“有摩擦力时一定有弹力,但有弹力时不一定有摩擦力”。
误区三:只有运动的物体才会受到滑动摩擦力作用滑动摩擦力产生在两个“相对运动”的物体之间,与物体本身是否运动没有关系。
虽然常见的滑动摩擦力多发生在运动的物体上,但静止的物体照样能产生滑动摩擦力。
如图所示,一物体在桌面上滑行,物体和一桌面之间发生了“相对运动”,均受到对方对自己的滑动摩擦力作用,但物体是运动的,而桌面却是静止的,桌面却受到了滑动摩擦力。
看来静止的物体可以受到滑动摩擦力。
误区四:只有静止的物体才会受到静摩擦力的作用静摩擦力产生在两个有“相对运动趋势”的物体之间,故两物体间应保持相对静止。
但相对于地面,物体有可能是运动的,也有可能是静止的。
看来运动的物体可以受到静摩擦力。
中学物理必考重难点易错点之“摩擦力”方法归纳
中学物理必考重难点易错点之“摩擦力”方法归纳在中学物理中,力学与电学是中考和高考的重点,而力学中的摩擦力是基础中的重中之重,也是很多初中生乃至高中生的最为易错点和头疼的物理问题之一。
其实,任何问题都有解决的方法和诀窍,对于摩擦力,只要掌握摩擦力的三个方面知识,就能突破这一问题:在此之前,我们首先要区分好“运动”与“相对运动”这两个看似相似却完全不同的两个概念!——“运动”永远是“对地发生运动”!“相对运动”是“对与之接触的物体发生运动”。
所以,发生相对运动的两个物体,其中一个可能是静止的!一、区分两种摩擦力:摩擦力分为三种——静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
对于滚动摩擦力,平时考察很少而且很简单。
所以我们遇到此类问题主要是如何区分静摩擦力和滑动摩擦力这两种!从物理专业术语来讲:关键在于对物体间“相对运动”和“相对运动趋势”的理解。
物体之间有相对运动,则二者之间是滑动摩擦力,如果有相对运动趋势,则二者之间是静摩擦力。
从生活应用术语来讲:只要发生“打滑”的就是滑动摩擦力。
有“打滑的趋势”就是静摩擦力。
深刻理解并牢固记忆以下两句话:“运动的物体不一定受到滑动摩擦力!静止的物体不一定受静摩擦力!”即:“运动的物体可能受到静摩擦力,静止的物体可能受到滑动摩擦力”另外:“摩擦力既可以作为动力也可以作为阻力!”生活举例:擦黑板:黑板擦与黑板之间发生了相对运动,黑板是静止的物体,却受到滑动摩擦力。
此摩擦力对于黑板擦是阻力。
拖把拖地:拖把与地面之间发生了相对运动,地面是静止的物体,却受到滑动摩擦力。
此摩擦力对于拖把是阻力。
溜冰:溜冰鞋与地面之间发生了相对运动,地面是静止的物体,却受到滑动摩擦力。
此摩擦力对于溜冰鞋是阻力。
走路:脚相对于地面没有打滑,所以受到的是静摩擦力,此静摩擦力是作为人前进的动力!爬杆:攥紧杆爬动时,每一只手用力攥紧时,手与杆之间没有打滑,受到向上的静摩擦力,此静摩擦力是作为人往上爬的动力。
各种车前进时:前轮和后轮都没有打滑,所以受静摩擦力。
9.摩擦力的四类突变 —人教版高一暑假综合易错点、易混淆点突破专题讲义
十.摩擦力的四类突变--易错点、易混淆点突破(一)“静→静”突变物体在静摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,物体虽然仍保持相对静止,则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。
.1、(多选)如图甲所示,放在固定斜面上的物体,受到一个沿斜面向上的力F作用,始终处于静止状态,F的大小随时间变化的规律如图乙所示。
则在0~t0时间内物体所受的摩擦力F f随时间t的变化规律可能为下图中的(取沿斜面向上为摩擦力F f的正方向)()答案:BCD解析:物体在斜面上始终处于平衡状态,沿斜面方向受力平衡方程为:F-mg sin θ+F f=0,解得F f=mg sin θ-F,若初态mg sin θ=F,则B项正确;若初态mg sin θ>F,则C项正确;若初态mg sin θ<F,则D项正确。
2.(2020·福建三明市质检)如图8所示,质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5 N时,物体A处于静止状态.若小车以1 m/s2的加速度向右运动,则(g=10 m/s2)()A.物体A相对小车向右运动B.物体A受到的摩擦力减小C.物体A受到的摩擦力大小不变D.物体A受到的弹簧的拉力增大答案:C解析:由题意得,物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力F fm≥5 N,小车加速运动时,假设物体A与小车仍然相对静止,则物体A所受合力F合=ma=10 N,可知此时小车对物体A的摩擦力为5 N,方向向右,且为静摩擦力,所以假设成立,物体A受到的摩擦力大小不变,故选项A、B错误,C正确;物体A受到的弹簧的拉力大小不变,故D错误.3.(多选)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F f a≠0,b所受摩擦力F f b=0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间()A.F f a大小不变B.F f a方向改变C.F f b仍然为零D.F f b方向向右答案:AD解析:剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力F f b方向向右,C错误、D正确;剪断右侧绳的瞬间,木块a受到的各力都没有发生变化,A正确,B错误.4.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是()A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大答案:A解析:因注水过程中容器始终静止,故容器受到的合力始终为零,D错误;由平衡条件可得,墙对容器的静摩擦力F f=m总g,随m总的增大而增大,A正确,B错误;只要m总g≤μF,不增大水平力F也可使容器静止不动,C错误。
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有关摩擦力的几个易混淆的问题
(1)把摩擦力叫做摩擦阻力是不合适的
由于摩擦力是阻碍相对运动或相对运动趋势的力,有些人认为从“阻碍”二字出发,总是简的将
摩擦力理解为是一种“阻力”,或认为“摩擦力总是阻碍物体运动的”。
我们说,在物体之间发生相对运动或有相对运动趋势时,在物体的接触面上产生一种相对运动的
摩擦力,但摩擦力并不一定阻碍物体的(相对于惯性系的)运动。
例如放在传送带上和传送带一起
加速运动的物体所受的摩擦力是推动它随传送带一起加速运动的动力,而不是阻力,又例如如图所
示,在水平面上迭放了A、B两个物体,A在拉力F的作用下运动,B与A之间可能发生相对运动
力),此时在A、B之间接触面上产生摩擦力。
A是在主动
力F作用下运动的物体,B给A的摩擦力是阻碍A运动的
阻力,A给B的摩擦力却是使B运动的动力,而不是阻力。
应该强调,阻碍相对运动与阻碍运动是
不同的。
摩擦力只是阻碍物体相对运动的力。
(2)绝对光滑和相对光滑是有区别的
通常的习惯看法:“接触面越光滑,则摩擦力越小,当接触面绝对光滑时,则摩擦力越小,则接
触面绝对光滑时,则摩擦力为零”。
这一看法需要认真研究。
实际上,如果真正做到接触面非常光滑,
则摩擦力反而增加。
例如在工厂,用精密程度很高的专用机床加工的立方体形状的块规,就是非常
光滑的物体。
如果把两块块规贴在一起(在正压力作用下,压紧),且使重合的接触面沿竖直方向。
放开一只手,用吵架一只手拿住其中一个块规。
结果另一个块规却不会掉下去,说明静摩擦力不为
零,且等于块规重力的大小。
这是什么原因呢?
通常人们总认为摩擦力就是因为接触面的凹凸不平造成的。
于是想象成一旦接触面绝对光滑时,
就不存在摩擦力了。
实际上如前所述,在物体间粗糙接触的情况下,运用“凹凸不平说”可以解释
一些现象,但若物体之间是“光滑”接触时,分子力将起主要作用。
在正压力作用下,两物体压得
越紧,必然增加相互作用的分子数,从而使摩擦力增大。
在正压力相同的情况下,接触面越光滑,
相互作用的分子数越多,真实的接触面也越大,因而摩擦力也越大。
因此认为“当接触面绝对光滑
时,则摩擦力为零”的看法是不合适的。
我们应如何处理教学中与生产技术中出现的这一对矛盾呢?我们还是运用“理想化”的辩证思维
的方法,把不计摩擦力的情况下的光滑接触,看作是“理想光滑”接触。
用此“理想模型”以区别
于生活中和生产技术中出现的“非常光滑”、“绝对光滑”时摩擦力反而增大的特殊情况。
(3)摩擦系数一定小于1吗?
在教学中,有些人的习惯看法:“摩擦系数μ一定小于1”。
产生这种看法的原因很多,例如,在物理课本和一般的教学参考书中所见到的摩擦系数都是小于1的;通常人们在搬运重物时,拖着走要比背着走省力些。
若重物作匀速运动,因拉力等于F=μmg,而F<mg,所以μ<1。
这些都是产生上述偏见的主要原因。
实际上,摩擦系数是可以大于1。
例如,橡皮与固体之间的静摩擦因数μ0=1.0~4.0;铜与铜之间的μ0=1.6。
摩擦系数是接触材料、界面粘染物或界面润滑剂的主要特性。
摩擦的主要原因之一是接触面分子间的凝聚力。
在正压力相同的情况下,不同材料表面间的分子力的强弱是不同的,要想把相互压紧接触的两物体分开往往需要很大的力,这时摩擦力会很大的力,这时摩擦力会很大,甚至超过正压力,因而会有μ0或μ大于1,那种认为“摩擦系数一定小于1”的看法,是不合适的。
(4)怎样理解最大静摩擦力要大于滑动摩擦力?
最大静摩擦力和滑动摩擦力的一个共同点,就是其大小都是与正压力成正比。
两物体接触表面层分子的状态、性质(如是否相容)及接触面的温度等都对摩擦力有影响,因此在不同情况下摩擦系数也具有不同的数值。
从微观角度看,最大静摩擦状态和滑动摩擦状态,两者的分子相互作用时间相差很大,在下述几方面有所不同:
考虑问题方便,把接触物体间的分子相互作用力,在宏观上进行分解,将法向作用力称为弹性力,而切向力称为摩擦力。
物体在正压力长时间的作用下,接触面分子会发生蠕动,这会使接触层分子的剪切接触面积增大,因而使摩擦力增大;
②由于长时间的接触,分子热运动使接触层互相扩散,使分子间作用力变大,也会摩擦力增大;
③物体的表面层有一层污染膜,在外力作用下而不发生宏观移动时,在接触层分子会发生大数量级的移动,这种移动使污染膜破裂。
这个破裂作用增大了对外力的反作用力。
以上三点都存在于宏观相对静止的两个物体之间,其结果是使最大静摩擦力大于滑动摩擦力。
二○○七年三月十一日星期日
以下无正文
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