三种典型运动的摩擦力的判断
中考中“摩擦力的分类解析判断摩擦力方向6种方法

中考中“摩擦力的分类解析判断摩擦力方向6种方法摩擦力是物体之间由于接触而产生的力,它是物体相对运动或相对静止的前提下产生的一种反作用力。
根据物体之间摩擦力的性质和产生的原因不同,可以将摩擦力分为多种类型,包括静摩擦力、动摩擦力、滚动摩擦力、空气阻力、液体阻力和粘滞阻力等。
1.静摩擦力:当两个物体之间有相对运动倾向,但实际上还没有发生相对运动时,物体之间的摩擦力就是静摩擦力。
静摩擦力的大小与物体之间的接触面积以及物体间的压力有关,可以通过斯特里布克定律来计算。
通常情况下,静摩擦力的大小小于或等于物体之间的垂直压力。
2.动摩擦力:当两个物体之间发生相对滑动时,物体之间的摩擦力就是动摩擦力。
动摩擦力的大小正比于物体之间的接触面积和物体间的压力,同时与两个物体之间的表面状态和润滑程度有关。
根据哥默定律,动摩擦力的大小等于两个物体间的法向压强与动摩擦系数的乘积。
3.滚动摩擦力:当物体在另一个物体上发生滚动时,物体之间的摩擦力是滚动摩擦力。
滚动摩擦力的大小与两个物体之间的接触面积、两个物体间的压力以及滚动时物体表面的光滑程度有关。
通常情况下,滚动摩擦力要小于静摩擦力和动摩擦力。
4.空气阻力:当物体在空气中快速运动或下落时,空气对物体的运动产生反作用力,称为空气阻力。
空气阻力的大小与物体的形状、速度以及空气密度有关。
在相同的速度下,空气阻力对大面积物体产生的作用力较大,而对小面积物体的作用力较小。
5.液体阻力:当物体在液体中运动时,液体对物体的运动产生阻碍力,称为液体阻力。
液体阻力的大小与物体速度、液体密度、流体粘性以及物体形状等因素有关。
在相同速度下,液体阻力对大面积物体的作用力较大,而对小面积物体的作用力较小。
6.粘滞阻力:当物体在粘性流体中运动时,粘性流体对物体产生的阻碍力称为粘滞阻力。
粘滞阻力的大小与物体的速度、粘性流体的粘性系数以及物体形状有关。
相对于液体阻力,粘滞阻力通常对物体并不产生突出的影响,但在微观尺度下的运动中可能会显现出明显的影响。
关于滚动摩擦力的分析

关于滚动摩擦力的分析
原则:摩擦力总是和物体的相对运动方向或者相对运动趋势方向相反的!
飞驰的足球落地,在水平平整的地面上向右滚动时,受到向左摩擦力的作用:
1球刚刚与地面相接触,由于球具有向右运动的惯性,而与地面相接触,刚开始地面给球向左的力,改变球的运动状态,由于球就受力点不在重心上,对重心有一力矩,使球顺时针转动。
2而球一顺时针转动时,整体具有向右的运动。
但由于与地面有接触,球与地面的接触点相对地面静止(不打滑),但它有向右运动的趋势,受到向左的静摩擦力。
由于球受到的摩擦力总是与运动方向向反。
所以球越转越慢,直至停止,与地面相对静止。
静摩擦力你还没学(进入高中时会学到的),不明白上述问题是正常的,你认真思考问题也是很好。
各种车辆行驶都是靠上述的静摩擦力推动的。
滚动摩擦力滚动摩擦力,是物体滚动时,接触面一直在变化着,物体所受的摩擦力。
它实质上是静摩擦力。
接触面愈软,形状变化愈大,则滚动摩擦力就愈大。
一般情况下,物体之间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
在交通运输以及机械制造工业上广泛应用滚动轴承,就是为了减少摩擦力。
例如,火车的主动轮的摩擦力是推动火车前进的动力。
而被动轮所受之静摩擦则是阻碍火车前进的滚动摩擦力。
自行车的主动轮的摩擦力是推动自行车前进的动力。
而被动轮所受的摩擦力则是阻碍自行车前进的摩擦力。
水平行驶的自行车:
速度越来越快,则整体所受的摩擦力向前。
速度越来越慢,则总体所受的摩擦力向后。
摩擦力方向的判断方法

摩擦力方向的判断方法摩擦力方向的判断介绍摩擦力是指两个物体之间接触面产生的相对运动的阻碍力。
在物理学中,判断摩擦力的方向十分重要,可以帮助我们解决许多实际问题。
本文将介绍一些常用的方法来判断摩擦力的方向。
方法一:施加力的方向•观察物体之间施加的力的方向。
•如果施加力的方向与物体运动的方向相同,则摩擦力的方向与运动方向相反。
•如果施加力的方向与物体运动的方向相反,则摩擦力的方向与运动方向相同。
方法二:倾斜角度•观察物体所处的倾斜角度。
•如果物体处于一个倾斜平面上,且向下滑动,则摩擦力的方向与运动方向相反。
•如果物体处于一个倾斜平面上,且向上滑动,则摩擦力的方向与运动方向相同。
方法三:法向加速度•观察物体在施加力的方向上是否存在法向加速度。
•如果物体在施加力的方向上存在法向加速度,则摩擦力的方向与运动方向相反。
•如果物体在施加力的方向上不存在法向加速度,则摩擦力的方向与运动方向相同。
方法四:摩擦系数•观察物体之间的摩擦系数。
•如果摩擦系数为正值,则摩擦力的方向与运动方向相反。
•如果摩擦系数为负值,则摩擦力的方向与运动方向相同。
方法五:静摩擦力与动摩擦力•观察物体处于静止状态还是运动状态。
•如果物体处于静止状态,并且施加的力没有超过静摩擦力的最大值,则摩擦力的方向与力的方向相反。
•如果物体处于运动状态,并且施加的力超过了动摩擦力的值,则摩擦力的方向与运动方向相同。
以上是一些常用的方法来判断摩擦力的方向。
掌握这些方法可以帮助我们更好地理解和解决与摩擦力相关的问题。
希望本文对你有所帮助!。
摩擦力分类及判断方法

摩擦力的分类与判断方法:(1)滑动摩擦:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦,此时摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度。
在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)滚动摩擦:一个物体对在它表面上滚动的物体产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
(3)静摩擦:一个物体相对于另一个物体来说,有相对运动趋势,但没有相对运动时产生的摩擦,它随外力的变化而变化,当静摩擦力增大到最大静摩擦时,物体就会运动起来。
不同性质摩擦力的大小计算刚才我们提到过,摩擦力的分类非常重要,这是与前面探究的重力与弹力不同的地方;摩擦力的性质直接影响到其大小的计算。
我们下面来和大家逐一说明。
♦滑动摩擦力的大小计算必须要用公式f=μN来计算(1)在对物体进行受力分析的时候,必须先分析弹力,再来分析滑动摩擦力的大小。
一般受力分析是采取坐标系分解的方法。
(2)有滑动摩擦力的大小才能用公式f=μN,其中的N表示正压力,不一定等于物体重力mg;♦静摩擦力的大小计算(1)必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦力的计算公式(f=μN)来计算。
从实际的测量数据来看,其最大值略大于滑动摩擦力。
在一般的计算中,往往会告知条件:最大静摩擦力等于滑动摩擦力(fmax=μN)。
(2)静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定(“被动性质的力”),其可能的取值范围是:0<f≤fm。
以上是很多高中物理教辅书上的东西,相信大家看得厌倦了。
在此王尚为大家做个总结:滑动摩擦力只能通过f=μN 计算,静摩擦根据受力分析图来求。
摩擦力产生的条件:两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。
这四个条件缺一不可,两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件而非充要条件。
(没有弹力就不可能有摩擦力,但有弹力不一定就一定有摩擦力。
摩擦力的有无、方向、大小的判断方法

摩擦力的有无、方向、大小的判断方法一、摩擦力的有无、方向的判断方法摩擦力有无及方向的判断对刚进入高一的学生来说有点困难,但只要掌握了方法,还是比较容易判断。
1.假设法,即假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动;(1)若发生相对运动,则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势,且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向.(2)若没有发生相对运动,则说明没有摩擦力.2.根据摩擦力的效果来判断其方向:如平衡其他力、作动力、作阻力、提供向心力等;再根据平衡条件和牛顿定律来计算大小.用牛顿第二定律判断,关键是先判断物体的运动状态(即加速度方向),再利用牛顿第二定律确定合力的方向,然后受力分析判定静摩擦力的方向.例如,如图2-1-6中物块A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时,摩擦力提供A物体的加速度,大小为ma,方向水平向右.3.利用牛顿第三定律来判断这种方法的关键是抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定另一物体受到的摩擦力的方向.特别提醒:(1)受静摩擦力的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的.(2)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同也可能相反,还可能成一夹角,即摩擦力可能是动力也可能是阻力.(3)弹力产生的条件是摩擦力产生条件中的一部分,故物体间存在弹力是存在摩擦力的前提条件,当物体间存在摩擦力时一定同时存在弹力,反之不一定成立.二、摩擦力大小的计算方法1.静摩擦力大小的计算根据物体所受外力及所处的状态(平衡或变速)可分为两种情况:(1)物体处于平衡状态时(静止或匀速),利用力的平衡条件来判断其大小.(2)物体有加速度时,若只有摩擦力,则f=ma,例如匀速转动的圆盘上的物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度;若除摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求摩擦力,这种与运动状态有关的特点区别于滑动摩擦力.2.滑动摩擦力大小的计算滑动摩擦力的大小用公式f=μN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、接触面的粗糙程度有关;N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.3.最大静摩擦力的理解最大静摩擦力并不是物体实际受到的静摩擦力,物体实际受到的静摩擦力小于最大静摩擦力;最大静摩擦力与接触面的正压力成正比;一般情况下,为了处理问题的方便,最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理.【例题3】如图图2-1-7所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为_________。
摩擦力的方向如何判断

摩擦力的方向判断,是高中物理知识的一个难点。
对于刚接触高中物理的高一新生来说,在学习这部分内容时,更感到困难。
在教材中,也仅仅只有抽象的一句话:摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反,至于如何理解和应用,学生也摸不着头脑。
其实要克服这个难点,只要掌握几个关键步骤,就迎刃而解了。
1、滑动摩擦力的方向判断要判断滑动摩擦力的方向,就先得区分运动方向和相对运动方向这两个概念。
物体的运动方向是相对于地面而言的,而物体的相对运动方向是相对于和它接触的物体而言的。
清楚了这两个概念,对我们的判断就更加清晰了。
例1:如图1,传送带匀速顺时针转动,物体以初速度为0到的摩擦力的方向。
错解:物体放在传送带时后,将在滑动摩擦力的带动下相对地面向右运动,则物体受到的图1摩擦力方向向左。
错解分析:物体向右运动是对的,(以地面为参考系)但物体相对传送带的方向是向左的,(而不打算相对地面,与地面无任何关系)所以受到的摩擦力的方向是向右的。
错误的原因是错把运动方向当成了相对运动方向。
根据以上分析,我们欲判断滑动摩擦力的方向,应该明确以下几个方面:(1)应该明确受力物体和施力物体。
(2)明确受力物体相对施力物体的相对运动方向,而不是受力物体相对地面或其他的参考系,这点是非常重要的。
因为摩擦力是发生在受力物体施力物体之间,与任何其他物体无关,这是学生常犯的错误,尤其老是以地为参考系,判断物体相对于地面的方向。
(3)摩擦力的方向和第二步判断出的相对运动的方向相反。
其中(2)应该是最重要的一步,当然也是最难的一步。
如上例,学生就是在这点上常犯错误。
2、静摩擦力的方向判断对于静摩擦力,判断的方法仍然遵守上面的三个步骤,只是判断相对运动方向改为判断相对运动趋势方向。
当然,对静摩擦力,判断相对运动趋势的方向比较难,我们可以用假设法。
假设法,就是假设物体之间没有摩擦力,看物体之间将要发生的相对运动,那么这个相对运动方向也就是我们要找的相对运动趋势方向。
如何在动态相对滑动和相对静止中判断摩擦力的方向

如何在动态相对滑动和相对静止中判断摩擦力的
方向
在动态相对滑动和相对静止中,摩擦力的方向可以通过考虑两个物体之间的相对运动状态来判断。
1. 动态相对滑动:
•当两个物体之间的相对运动是动态滑动时,摩擦力的方向与相对运动的方向相反。
这意味着摩擦力的方向会阻止滑动或减缓其速度。
•例如,如果一个物体沿着水平表面向右滑动,摩擦力将指向左边,试图阻止或减缓其滑动。
2. 相对静止:
•当两个物体之间的相对运动是相对静止时,摩擦力的方向可以有两种情况:
•如果外力尚未达到足够大小以克服静摩擦力,摩擦力的方向与预期的运动方向相反,试图阻止物体之间的运动。
•一旦外力达到了克服静摩擦力的大小,摩擦力的方向将与外力方向相反,试图阻止物体之间的相对运动。
综上所述,在动态相对滑动中,摩擦力方向与相对运动方向相反;在相对静止中,摩擦力方向取决于外力是否已经克服了静摩擦力。
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判断摩擦力方向的几种方法和误区

判断摩擦力方向的几种方法1.判断静摩擦力方向的四种方法(1)由相对滑动趋势直接判断因为静摩擦力的方向跟物体相对滑动趋势的方向相反,如果我们所研究的问题中,物体相对滑动的趋势很明显,就可以由相对滑动趋势直接判断.这是判断静摩擦力方向的基本方法。
(2)用假设法判断所谓假设法就是先假设接触面光滑,以确定两物体的相对滑动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向。
(3)由运动状态判断有些静摩擦力的方向与物体的运动状态紧密相关,可以由物体的运动状态来判断物体所受静摩擦力的方向(4)用牛顿第三定律判断由以上三种方法先确定受力比较简单的物体所受静摩擦力方向,再由牛顿第三定律确定另一物体所受静摩擦力方向.2.滑动摩擦力的方向可由相对运动方向确定或牛顿第二定律确定例题1:如图所示,倾角为θ的光滑斜面上放有一个质量为m1的长木板,当质量为m2的物块以初速度v0在木板上平行于斜面向上滑动时,木板恰好相对斜面体静止.已知物块在木板上上滑的整个过程中,斜面体相对地面没有滑动.求:(1)物块沿木板上滑过程中,斜面体受到地面的摩擦力;(2)物块沿木板上滑过程中,物块由速度v0变为v0/2时所通过的距离.关于摩擦力理解的“7个”误区1.认为“摩擦力一定和物体运动方向相反”滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,而不一定与物体的实际运动方向相反。
2.认为“静止的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接触表面不光滑的物体之间.如果该物体之间存在相对运动,则有相互的滑动摩擦力;如果这两个物体相对静止,并存在相对运动趋势,则物体间有相互的静摩擦力.3.认为“f N F F μ=中的N F 就等于物体所受的重力”压力是根据作用效果命名的一种力,其方向总与接触面垂直并指向受力物体,即属于弹力.重力方向始终是竖直向下的。
一般情况下两者不会相等,只有一些特殊情况时才会相等.4.认为“摩擦力总是阻力”摩擦力的作用效果是阻碍物体问的相对运动(滑动摩擦力)或阻碍物体问的相对运动趋势(静摩擦力),但不一定阻碍物体间的实际运动.摩擦力可以是阻力,也可以是动力.5.认为“压力越大,摩擦力越大”由公式f N F F μ=可知,滑动摩擦力与压力成正比,压力越大,滑动摩擦力越大;最大静摩擦力也与压力成正比但静摩擦力的大小应根据物体的实际运动状态利用平衡条件或牛顿运动定律来确定。
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三种典型运动的摩擦力的判断
摩擦力-存在与发生相对运动或具有相对运动趋势的两个物体之间,两个物体之间相互接触有挤压并且接触面粗糙是摩擦力存在的条件。
摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,静摩擦力发生在具有相对运动趋势的两个相互接触的物体之间,滑动摩擦力发生在具有相对运动的两个相互接触的物体之间。
初学者往往忽略掉“相对”的含义,产生模棱两可的理解,从而判断不准物体之间是静摩擦力还是滑动摩擦力。
本文举出三个典型例子来说明静摩擦力存在的条件以及方向的判断。
第一个例子是骑自行车,自行车向前运动时,前轮和后轮都在向前滚动,那么前轮和后轮受到什么样的摩擦力。
如下图
自行车后轮由飞轮带动,后轮滚动,促使前轮滚动,后轮称为主动轮,前轮称为从动轮。
自行车在飞轮带动下向前运动,必定受到向前的驱动力,这个力就是地面施加给后轮(主动轮)的力。
后轮(主动轮)向前滚动时,相对于与地面接触的位置是静止的,如果不是这样后轮就会发生滑动,自行车就不会向前运动。
但后轮(主动轮)相对于地面有向后滑动的趋势,趋势方向可以这样判断:即如果接触面是冰面,那么自行车后轮就会相对于冰面空转,即相对于冰面向后滑动;地面是粗糙的,所以后轮相对于地面有向后滑动的趋势而没有发生滑动,这样后轮就会受到地面施加给它的向前的静摩擦力。
前轮受到的摩擦力方向可以这样判断:假设地面光滑,那么前轮就会向前滑动,所以,前轮相对于地面有向前运动趋势或向前运动,前轮受到地面施加的静摩擦力或滑动摩擦力。
这就是我们应该熟知的自行车骑行过程中,后轮受到的是静摩擦力,前轮受到的是静摩擦力或滑动摩擦力,方向简记为“后轮向前,前轮向后“。
第二个例子是人走路,很多人不理解,会认为人相对于地面是向前运动的,受到的是滑动摩擦力,不过事实上,人与地面之间是静摩擦力,正是静摩擦力促进人走起路来的。
人向前走路,脚尖是向后蹬的,其实脚尖相对于地面是静
止的,没有相对运动。
相对运动的情况发生在较光滑的地方,例如冰面,这也是在冰面上人容易滑到,走得慢的原因。
走在地面上,脚尖向后蹬地,相对于地面有向后运动的趋势但并没有发生相对运动,如果发生相对运动,人不会走动的,就像在冰面上的打滑,人受到地面向前的静摩擦力,这个静摩擦力促进人越走越远。
第三个例子是传送带问题,传动轮分为主动轮和从动轮,主动轮是有飞轮带动起来的,从动轮是随着传送带运动起来的。
如下图:
主动轮顺时针转动,带动传送带运动,然后传动带带动从动轮转动,其实原理同自行车运动原理有相同之处。
可以用假设法判断摩擦力的类型和方向,假设传送带光滑,那么主动轮与传送带之间没有了摩擦力,所以相对于传动带会打滑,轮会空转,传动带会静止,所以,轮相对于传动带顺时针转动,因此实际传动过程中,轮相对于传动带有顺时针转动的趋势,轮受到逆时针方向的静摩擦力,根据牛顿第三定律,传动带会受到轮施加给的顺时针方向的静摩擦力,同样方法可以判断出从动轮受到顺时针的静摩擦力,传动带受到从动轮施加给的逆时针方向的静摩擦力作用,所以实际传动过程中,传动带上层是松弛的,下层是紧绷的。
这就是三种典型的情形,三种情况下物体都在运动,可是与接触面之间的都是静摩擦力,可见摩擦力的有无与物体实际运动与否无关,得根据相对运动或相对运动趋势判断。