3 摩擦力第2课时 滑动摩擦力

第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
摩擦力的计算方法
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
例题 (★★☆)如图所示,质量为20 kg的物体放在水平地面上,已知物体与水平地面间的 最大静摩擦力为120 N,动摩擦因数是0.5,物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m 的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内,取g=10 m/s2),问:
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
2 | 摩擦力的突变
分类 静—静 “突变”
静—动 “突变”
案例图示
在水平力F作用下物体静止于斜面上,F突然增大时物体仍静止,物体所受静摩擦 力大小或方向可能将“突变”
物体放在粗糙水平面上,水平作用力F从零开始 逐渐增大,物体开始滑动时,物体受到的摩擦力由 静摩擦力“突变”为滑动摩擦力
三者缺一不可
总是阻碍物体间的③ 相对运动
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
特别提醒 滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动,而不是阻碍物体的运动。 2.大小 (1)二力平衡法:物体做匀速直线运动时,可以根据二力平衡求解。 (2)公式法:根据F=④ μFN 计算,FN为压力,μ为动摩擦因数。
对μ的 理解
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
2 | 滚动摩擦 1.概念:一个物体在另一个物体上⑦ 滚动 时产生的摩擦叫作滚动摩擦。 2.规律 在压力相同的条件下,滚动摩擦力⑧ 远小于 滑动摩擦力。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。 ( ✕ ) 滑动摩擦力的方向一定与物体间相对运动的方向相反,与物体的运动方向可能相 同,故该小题错误。 2.摩擦力一定是阻力。 ( ✕ ) 摩擦力阻碍相对运动,对物体来说可能是阻力,也可能是动力,故该小题错误。 3.受滑动摩擦力作用的物体,可能处于静止状态。 ( √ ) 4.接触面间的动摩擦因数随物体间正压力增大而增大。 ( ✕ ) 接触面间的动摩擦因数由接触面的性质决定,与物体间正压力无决定关系,故该小题错误。 5.滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关,与接触面面积的大小无关。 ( √ )
(1)将弹簧拉长2 cm时,物体受到地面的摩擦力f1多大? (2)将弹簧拉长4 cm时,物体受到地面的摩擦力f2多大? (3)物体在水平面上匀速运动时,弹簧形变量Δx多大? 解析 (1)根据胡克定律F=kx,当x=2 cm=0.02 m时,F1=4×103×0.02 N=80 N;
由于拉力F1小于最大静摩擦力,物体具有向右的运动趋势,此时物体受到地面 的静摩擦力大小为f1=80 N。 (2)当x=4 cm=0.04 m时,
例题 (★★★)把一重为G的物体,用一个水平的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的 墙面上(如图),从t=0时刻开始,物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是图中的哪一个
(B)
解析 推力F=FN=kt,开始物体沿墙竖直滑动,Ff=μkt为正比例函数,当Ff增加到大于 G时,物体开始减速,F继续增大,当速度减为零时,物体静止,此时摩擦力为静摩擦力, 大小等于物体的重力且不再变化,B正确。
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
F2=4×103×0.04 N=160 N,大于最大静摩擦力,物体已经运动,这时摩擦力为滑动摩擦 力,大小为f2=μFN=μmg=0.5×20×10 N=100 N。 (3)当物体在水平面上匀速运动时,物体受滑动摩擦力,摩擦力和拉力为一对平衡力,
100
即弹簧拉力F=μmg=100 N,由F=kΔx,解得Δx= 4 103 m=0.025 m。 答案 (1)80 N (2)100 N (3)0.025 m
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
动—静 “突变”
动—动 “突变”
滑块以初速度v0冲上斜面做减速运动,当到达某位置静止时,滑动摩擦力“突变” 为静摩擦力
水平传送带的速度v1大于滑块的速度v2,滑块受滑动摩擦力方向向右,当传送带突 然被卡住时滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为向左
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
μ是无单位的,其值取决于两个物体的材料、接触面的粗糙程度。而与正压力 FN的大小、摩擦力的大小、相对运动的速度、接触面积的大小以及是否产生 滑动摩擦力均无关
对FN的 理解
FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,要根据物体的受力情况 确定FN的大小
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
特别提醒 滑动摩擦力的大小与物体的运动速度、接触面积的大小均无关。 3.方向 滑动摩擦力的方向总是沿着⑤ 接触面 ,并且跟物体的⑥ 相对运动 的方向 相反。 特别提醒 与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向相反”。
第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
1 | 摩擦力的理解 理解摩擦力的几个注意点 (1)不论物体是静止还是运动,都可以受静摩擦力或滑动摩擦力。受到滑动摩擦力 作用的物体不一定运动。例如,汽车车轮抱死刹车时,路面受滑动摩擦力,但路面是 静止的。 (2)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反,也可以与运动方向相同,还可能跟运 动方向成某一个角度。摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。例如由静止放到水 平运动的传送带上的货物受到的摩擦力是动力。
第1讲 描述运动的基本概念
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第1讲 描述运动第的基三本章概念相互作用
第2课时 滑动摩擦力
1 | 滑动摩擦力 1.概念
定义
产生 条件
作用效果
当一个物体在另一个物体表面① 滑动 的时候,受到的另一个 物体阻碍它② 滑动 的力
(1)接触面粗糙 (2)接触面之间有弹力 (3)具有相对运动