如何判断摩擦力为静摩擦力还是动摩擦力
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Q:若施加的外力愈大, 物體的靜摩擦力也會愈大。 Q:當此物體受的正向力不同時, 其最大靜摩擦力也會跟著不同。 Q:若施加的外力愈大, 物體的最大靜摩擦力也會愈大。
16
○ ╳
物體在粗糙平面上,施加一水平外力在物體上, 物體以加速度在運動(合力不為零),則
○
Q:當此物體受的正向力不同時, 其動靜摩擦力也會跟著不同。
A: F=ma F
(1) 物體受到的合力:手的施力和重力
(2) F=ma F-mg= ma
W=mg
A: F=ma+mg
5
Q:當兩物體間的接觸面非光滑平面時, 如何判斷摩擦力為靜摩擦力還是動摩擦力? 觀察兩物體間是否有相對移動 有 : 動摩擦力 沒有: 靜摩擦力
╳
Q:物體所受摩擦力的方向 一定與物體的運動方向相反嗎? 不一定。
因為分別作用在不同物體上 (當彼此不是內力關係時)。
3
牛頓第二運動定律 解題邏輯
選定物體(系統): 兩物體有相同的運動狀態,可視為同一系統。
畫力圖
受力體
F
引用運動定律( F=ma ): 判斷力是內力還是外力,F是外力合。
4
範例 3-3 類題
手持細繩上端,繩下端繫質量為m 的物體,繩重可 以不計。若物體以等加速度a 向上運動,則手須施 力多少?(g 為重力加速度)
Q:若施加的外力愈大, 物體的動靜摩擦力也會愈大。
╳
若拿掉此水平外力,物體仍在粗糙平面上運動,
╳
Q:當外力消失時, 物體的動摩擦力也會同時消失。
牛頓
17
N桌物
桌面給物體 的正向力
物體給桌面 的正向力
N物桌
W地物 W物地
地球給物體 的重力
地球
物體給地球 的重力
牛頓
18
動摩擦力: fk =μk N
動摩擦係數:μk
摩擦係數與接觸面的性質有關 (愈粗糙,摩擦係數愈大) 靜摩擦係數μs>動摩擦係數μk , 所以, fS(max) > fk
摩擦力定義
15
物體在粗糙平面上,施加一水平外力在物體上, 物體靜止不動(合力為零),則
╳
○Fra Baidu bibliotek
Q:當此物體受的正向力不同時, 其靜摩擦力也會跟著不同。
垂直
Q:物體所受的靜摩擦力的方向 與物體的運動方向,彼此…
Q:筒面施給人的正向力的方向為何?
正向力的方向指向圓心
垂直
Q:物體所受正向力的方向 與物體的運動方向,彼此…
8
物體所受外力之合力不等於零時
下列推論何者正確? 1. 速率必定改變 2. 速度必定改變 3. 運動方向必定改變 4. 速率與運動方向必定改變 5. 必作等加速度運動
╳
Q:物體所受正向力的方向 一定與物體的重力方向相反嗎? 不一定。
6
Q:人於路面行走時,路面對人的摩擦力 為靜摩擦力或是動摩擦力?
靜摩擦力
Q:人於路面向前行走時, 路面對人的摩擦力方向應向前或是向後?
向前
7
f
N
遊樂場中有一種遊樂器材,首先讓人緊靠於 圓筒內壁站立與圓筒一起旋轉。當圓筒轉速 夠高時就將地板移開,人在快速旋轉的圓筒 中與圓筒壁緊貼而不滑落,體會凌空的感覺。 W
設懸掛25gw砝碼時的長度為x cm,則 10 8 10 x 13cm x 8 25
12
慣性:物體維持原有運動狀態的傾向。
質量愈大的物體,慣性愈大,愈難改變其運動狀態。
F = ma
W=1公斤重(kgw)= 9.8 (N) 在地球上 1公斤(kg)的物體所受的地心引力為1公斤重(kgw), 而物體作自由落體時的加速度為 9.8 m/s2。
牛頓第二運動定律 (F=ma): 若物體 所受的合力不為 0 時,會在合外力作 用的方向上產生一個加速度,F = ma 。 牛頓第三運動定律 (作用力與反作用力定律): 作用力與反作用力是施力體和受力體互換的同 種力。 作用力與反作用力不會抵消,
F AB = -FBA
施力體 受力體 正向力 牛三
1 kgw=1 kg9.8 m/s2=9.8 N
牛頓
13
正向力 (N)
支撐物體的力(兩物間的緊密程度)
垂直接觸面,方向從接觸面指向物體。 N
桌面給物體 的正向力
W
╳
Q:當物體靜止時, 物體受的正向力一定等於物體的重力嗎?
14
摩擦力
靜摩擦力: fS 最大靜摩擦力: fS(max) =μs N
靜摩擦係數:μs
B
9
彈(性)力:彈簧的恢復力
虎克定律:
Fs=kX
k為彈性常數(單位為 N/m),X為形變量。
虎克定律
10
11
理想彈簧的形變與其所受之 外力成正比,如圖所示為一 理想彈簧懸掛重物的情形, 若彈簧的自然長度為 8 公分, 懸掛 10 公克重 (gw) 砝碼時 的長度為10 公分,則懸掛 25 公克重 (gw) 砝碼時的長度為 若干公分?
第三章 物體的運動
第二節 牛頓運動定律
1
物理的故事
牛頓運動定律
若物體不受外力作用, 則靜者恆靜,動者恆作等速度直線運動。
╳ Q:當物體靜止時,物體必不受外力作用。 ╳ Q:
若物體受外力作用時,在外力作用的方向上 就會產生一個加速度,所以物體的運動狀態 必改變。
2
牛頓第一運動定律 (慣性定律): 若物體所受的合力為 0 (含不受外力作用)時, 則靜者恆靜,動者恆作等速度直線運動。
16
○ ╳
物體在粗糙平面上,施加一水平外力在物體上, 物體以加速度在運動(合力不為零),則
○
Q:當此物體受的正向力不同時, 其動靜摩擦力也會跟著不同。
A: F=ma F
(1) 物體受到的合力:手的施力和重力
(2) F=ma F-mg= ma
W=mg
A: F=ma+mg
5
Q:當兩物體間的接觸面非光滑平面時, 如何判斷摩擦力為靜摩擦力還是動摩擦力? 觀察兩物體間是否有相對移動 有 : 動摩擦力 沒有: 靜摩擦力
╳
Q:物體所受摩擦力的方向 一定與物體的運動方向相反嗎? 不一定。
因為分別作用在不同物體上 (當彼此不是內力關係時)。
3
牛頓第二運動定律 解題邏輯
選定物體(系統): 兩物體有相同的運動狀態,可視為同一系統。
畫力圖
受力體
F
引用運動定律( F=ma ): 判斷力是內力還是外力,F是外力合。
4
範例 3-3 類題
手持細繩上端,繩下端繫質量為m 的物體,繩重可 以不計。若物體以等加速度a 向上運動,則手須施 力多少?(g 為重力加速度)
Q:若施加的外力愈大, 物體的動靜摩擦力也會愈大。
╳
若拿掉此水平外力,物體仍在粗糙平面上運動,
╳
Q:當外力消失時, 物體的動摩擦力也會同時消失。
牛頓
17
N桌物
桌面給物體 的正向力
物體給桌面 的正向力
N物桌
W地物 W物地
地球給物體 的重力
地球
物體給地球 的重力
牛頓
18
動摩擦力: fk =μk N
動摩擦係數:μk
摩擦係數與接觸面的性質有關 (愈粗糙,摩擦係數愈大) 靜摩擦係數μs>動摩擦係數μk , 所以, fS(max) > fk
摩擦力定義
15
物體在粗糙平面上,施加一水平外力在物體上, 物體靜止不動(合力為零),則
╳
○Fra Baidu bibliotek
Q:當此物體受的正向力不同時, 其靜摩擦力也會跟著不同。
垂直
Q:物體所受的靜摩擦力的方向 與物體的運動方向,彼此…
Q:筒面施給人的正向力的方向為何?
正向力的方向指向圓心
垂直
Q:物體所受正向力的方向 與物體的運動方向,彼此…
8
物體所受外力之合力不等於零時
下列推論何者正確? 1. 速率必定改變 2. 速度必定改變 3. 運動方向必定改變 4. 速率與運動方向必定改變 5. 必作等加速度運動
╳
Q:物體所受正向力的方向 一定與物體的重力方向相反嗎? 不一定。
6
Q:人於路面行走時,路面對人的摩擦力 為靜摩擦力或是動摩擦力?
靜摩擦力
Q:人於路面向前行走時, 路面對人的摩擦力方向應向前或是向後?
向前
7
f
N
遊樂場中有一種遊樂器材,首先讓人緊靠於 圓筒內壁站立與圓筒一起旋轉。當圓筒轉速 夠高時就將地板移開,人在快速旋轉的圓筒 中與圓筒壁緊貼而不滑落,體會凌空的感覺。 W
設懸掛25gw砝碼時的長度為x cm,則 10 8 10 x 13cm x 8 25
12
慣性:物體維持原有運動狀態的傾向。
質量愈大的物體,慣性愈大,愈難改變其運動狀態。
F = ma
W=1公斤重(kgw)= 9.8 (N) 在地球上 1公斤(kg)的物體所受的地心引力為1公斤重(kgw), 而物體作自由落體時的加速度為 9.8 m/s2。
牛頓第二運動定律 (F=ma): 若物體 所受的合力不為 0 時,會在合外力作 用的方向上產生一個加速度,F = ma 。 牛頓第三運動定律 (作用力與反作用力定律): 作用力與反作用力是施力體和受力體互換的同 種力。 作用力與反作用力不會抵消,
F AB = -FBA
施力體 受力體 正向力 牛三
1 kgw=1 kg9.8 m/s2=9.8 N
牛頓
13
正向力 (N)
支撐物體的力(兩物間的緊密程度)
垂直接觸面,方向從接觸面指向物體。 N
桌面給物體 的正向力
W
╳
Q:當物體靜止時, 物體受的正向力一定等於物體的重力嗎?
14
摩擦力
靜摩擦力: fS 最大靜摩擦力: fS(max) =μs N
靜摩擦係數:μs
B
9
彈(性)力:彈簧的恢復力
虎克定律:
Fs=kX
k為彈性常數(單位為 N/m),X為形變量。
虎克定律
10
11
理想彈簧的形變與其所受之 外力成正比,如圖所示為一 理想彈簧懸掛重物的情形, 若彈簧的自然長度為 8 公分, 懸掛 10 公克重 (gw) 砝碼時 的長度為10 公分,則懸掛 25 公克重 (gw) 砝碼時的長度為 若干公分?
第三章 物體的運動
第二節 牛頓運動定律
1
物理的故事
牛頓運動定律
若物體不受外力作用, 則靜者恆靜,動者恆作等速度直線運動。
╳ Q:當物體靜止時,物體必不受外力作用。 ╳ Q:
若物體受外力作用時,在外力作用的方向上 就會產生一個加速度,所以物體的運動狀態 必改變。
2
牛頓第一運動定律 (慣性定律): 若物體所受的合力為 0 (含不受外力作用)時, 則靜者恆靜,動者恆作等速度直線運動。