《摩擦力》习题课核心观念:相对运动和相对运动趋势1、 摩擦力产生的条件:接触面粗糙;有弹力;有相对运动或相对运动趋势2、 静摩擦力和滑动摩擦力中的“静”和“动”都是相对的,并不是相对地面(静 止参考系)都是“静”或“动”的当摩擦力的前2个条件都满足时,关键是判断 两物体间有没有相对运动或相对运动趋势第一点:两个相对静止的物体间发生相对运动趋势就有静摩擦力,但这两个物体可以相对地面在运动运动的物体也会产生静摩擦力)【举例】手里握住一个物体让其水平运动这时物体受到受对其施加的翌直向上的静摩擦力作用,但物体相对地面是在运动的而且,这时的摩擦力方向和运动方向是垂直的第二点:两个相对运动的物体间就会有滑动摩擦力,但这两个物体中可以有相对地面静止的物体静止的物体也会产生滑动摩擦力)【举例】粉笔和黑板之间的滑动摩擦留下了字迹这时黑板和粉笔受到的都是滑动摩擦力,但黑板相 对地面是静止的3、 摩擦力的方向不一定和物体运动方向相反摩擦力的方向与物体运动的方向 可以相反、相同、垂直摩擦力可以是阻力,也可能是动力试画出物块A【举例】如图所示,物体A随传送带一起运动,当传送带分别处于下列运动状态时,的受力示意图。
分析:图1中A与传送带一起匀速向上,的运 动趋势,因此,A受到斜向上的静摩擦力者没有发A相对传送带静止,但A相对传送带有向下图2中A与传送带一起水平匀速运动,两生相对运动和相对运动趋势,因此,中A与传送带发生了相对滑动,相对传送带向左运动,A没有收到摩擦力力,尽管 A在运动图3因此受到向右的摩擦力图 4中A相对传送带向右运动,因此受到向左的摩擦力如下图:4、摩擦力大小的求解要分清是何种摩擦力对于静摩擦力的大小没有固定的公式, 只能根据力的平衡原理进行求解, 常根据需要发生变化;而滑动摩擦力的大 小有公式f= uF,它与正压力成正比举例】一个重为100N的木箱放在地面上,两者间的的动摩擦因数为 0.2现在分别用5虬8N、20N、25N的水平力推这一物体,问物体受到的摩擦力分别为多大?(木箱的最大静摩擦力等于滑 动摩擦力)【解析】由题意知,木箱发生相对滑动的最大静摩擦力为 fmax= F=°・2 X°°N=2°N°当F=5N时,推力小于fmax,故木箱保持静止,受到静摩擦力 f=F=5N ;当F=8N时,木箱仍保持静止,受到静摩擦力f=F=8N ;当F=20N时,正好等于最大静摩擦力,故木箱发生滑动,因此受到滑动 摩擦力f=20N ;当F=25N时,推力大于最大静摩擦力,木箱水平滑动,因此f=20N。
拓展】当木箱受到的外力不是水平的,而是斜向下推或斜向上拉的时候若运用公式fmax=F 时,Fn就不再等于G=100N,而是要根据实际情况分析5、多个物体间的摩擦力分析通常要根据多个物体的运动状态,利用力的平衡原 理,从整体和部分的角度进行分析举例】如图所示,三个物体A、B、C叠放在一起,现施加一个力B、C仍静 止,则关于A、B、C所受摩擦力,下列说法正确的是: (A. A受一个摩擦力B. B受一个摩擦力C. A不受摩擦力D. C受一个摩擦力【解析】此题的关键是A所受摩擦力的判断可由物体的平衡条件判断,由于所受合力为零,翌直方向上的重力与支持力合力为零,则水平方向不受摩擦力作用(即 A、B间不存在相对运动趋势)B所受合力为零,则B受到C给B的一个静摩擦力,而物体必定受到两个摩擦 力,分别为B和地面施加的故选BC项举例】两块木板之间夹着3块相同的砖块,重量为G,砖块保持静止,分析三砖块的受力情况解析】首先我们分析得到,三块砖都保持静止,因此要受到摩擦力也是静摩擦力1、3两块砖的摩擦力为f=3G/2再其次对三块砖进行整体分析,如上图得到两块木板给 对1、2、3块砖进行隔离分析,如上图6自行车的推动和滚动,人走路,皮带与轮的传动装置等情境中的摩擦力分析。