摩擦力及受力分析
摩擦力 受力分析

(1)首先要明确研究对象(特别是对有多个物 体组成的系统,正确选择研究对象往往起着决定 作用)(整体法.隔离法)
(2)按照一定顺序进行受力分析.一般可先分 析场力,如重力、电场力、磁场力等;然后分 析接触力,分析接触力时,要先分析弹力,在 有弹力的接触面上,再判断是否存在摩擦力.在 受力分析的过程中,要边分析边画受力图(养 成画受力图的好习惯).
(3)受力分析完后,应仔细检查分析结果与物体 所处状态是否相符.
另外,检查时要能找出每个力的施力物体,这样 做看似费时,但只要能养成好习惯,分析受力时, 就会自觉地运用了.
2.受力分析时应注意: (1)不要把研究对象的受力与其他物体的受力混淆. (2)对物体所受的力,必须明确它的来源,不可 无中生有. (3)“向心力”、“回复力”等效果力,并不是物 实际受到的力,分析受力时应注意.
题6、如图所示,质量为m1的木块在质量为m2的 长木板上向右滑行,木块同时受到向右的拉力F 的作用,长木板处于静止状态,已知木块与木板 间的动摩擦因数为µ1,木板 与地面间的动摩擦因数为 µ2,则( AD) A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是1m1g B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(m1+m2)g C.当F> 2(m1+m2)g时,木板便会开始运动 D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
题3
f
画出f---t图像 F=Kt 走向高考 P33—考例3
mg
t 摩擦力随外界约束因素变化而变化.---具有被动性
o
F
题 4.
画出 f 随角度 的变化图像 f
o
题5、如图1-2-3所示,C是水平地面,A、B 是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水 平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速 直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数 µ1和B、C间的动摩擦因数µ2有可能是( BD ) A.µ1 =0, µ2 =0 B.µ1 =0, µ2 ≠0 C.µ1 ≠0,µ2 =0 D.µ1 ≠0,µ2 ≠0 摩擦力与摩擦系数的关系: 有不一定f、 有f一定有
(完整版)摩擦力及受力分析

A
F
B
练习题:如图所示,物体 B 的上表面水平,B 上面载着物体 A,当它们一起沿斜面匀速
下滑时,A 物体受到的力:( )
A B
A.只有重力;
B.只有重力和支持力;
C.只有重力、支持力和摩擦力; D.有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
类型题: 摩擦力方向的确定
1、由相对运动或相对运动的趋势确定,摩擦力的方向总与相对运动或相对运动趋势的方向 相反。
甲
已
【例 10】分析下列物体 A 的受力
丙
丁
【达标测试】
1. 运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是 f1 和 f2,那 么( )
A. f1 向下,f2 向上,且 f1 f 2
B. f1 向下,f2 向上,且 f1>f2
C. f1 向上,f2 向上,且 f1 f 2
D. f1 向下,f2 向下,且 f1 f 2
4、用整体法来确定 【例 6】如图所示,三角形劈块放在粗糙的水平面上,劈块上放一个质量为 m 的物块,物块 和劈块均处于静止状态,则粗糙水平面对三角形劈块:( )
A.有摩擦力作用,方向向左; B.有摩擦力作用,方向向右;
C.没有摩擦力作用;
D.条件不足,地面与劈块之间的摩擦力情况?)
一般应按先分析重力,然后环绕物体一周找出与研究对象接触的物体、并逐个分析这些物体
对研究对象的弹力,在有弹力的接触面上分析是否存在摩擦力(只有在有弹力的接触面之间
才可能有摩擦力),;最后再分析其他场力(电场力、磁场力),边分析边画出力的示意图。
3、画完后进行定性检验,看物体能否处于题目所给的状态
二,受力分析的注意事项
1、明确研究对象。选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便。研究对象可以是单
高中物理必修一《力与物体平衡》摩擦力与受力分析

§2.2 摩擦力 受力分析【考点聚焦】1.摩擦力摩擦力的产生条件是 ○1 相互接触的物体间有弹力存在;○2 接触面粗糙; ○3 接触的物体之间存在相对运动或有相对运动趋势.摩擦力方向总是与接触面平行,且与 相对运动方向相反或与相对运动趋势方向相反.摩擦力大小:对滑动摩擦力而言,其大小F = μF N .对静摩擦力而言,其大小则与接触面平行方向的其它外力及物体的运动状态有关,但其有个范围即介于最大静摩擦力与零之间.2.受力分析对物体进行受力分析的一般步骤:○1 首先确定研究对象; ○2 然后根据力的概念,从物体处所的环境与其他物体的联系,按重力、弹力、摩擦力及其他力等顺序依次分析,○3 最后检查分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态.【好题精析】例1 如图2.2-1所示,用细绳拴着一个小球,小球静止在光滑的斜面上.试作出小球所受的弹力示意图.解析:小球只与斜面和细绳接触,根据弹力的产生条件及其方向可作出小球受力图如图2.2-1(解).点评:弹力是接触力,接触面间的压力、支持力方向总是与接触面垂直指向被压力或起支持作用的物体;而绳的拉力总是沿着绳子,并指向收缩方向.例2 下列关于摩擦力的说示中正确的是:( )A .阻碍物体运动的力称为摩擦力B .滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C .静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D .接触面上的摩擦力总是与接触面平行解析:摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,而不是阻碍物体的运动,因此A 选项错误.另一方面摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,故B 选项错误.当相对运动趋势方向与运动方向垂直时,静摩擦力的方向就与运动方向垂直,故C 正确.摩擦力是切向力,故与接触面平行,D 正确.综上所述C 、D 正确. 点评:本题要求考生正确理解摩擦力的概念,并能把握相对运动与物体运动的区别. 例3 长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图2.2-2所示.铁块受到摩擦力f 木板倾角α变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小):( )解析:本题应分三种情况进行分析:○1 当0 ≤α<arctan μ(μ为铁块与木板间的动摩擦因数)时,铁块相对木板处于静止状态,铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面(斜面)方向分力大小相等,即f = 图2.2-1(解)图2.2-2 A B CD 图2.2-1mg sin α,α=0时,f = 0;f 随α增大按正弦规律增大.○2 当α= arctan μ时处于临界状态,此时摩擦力达到最大静摩擦,由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小.○3 当arctan μ<α≤900时,铁块相对木板向下滑动,铁块受到滑动摩擦力的作用,根据摩擦定律可知f = μF N =μmg cos α,f 随α增大按余弦规律减小.综合上述分析可知C 图可能正确地表示了f 随α变化的图线.点评:本题由铁块运动状态的不确定性来巧妙地设计了考查静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力三者区别的,这三者在产生条件和大小计算上都有一些区别,分析过程中要求考生能够从物体运动状态来进行科学分析与推理. 例4 如图2.2-3所示,质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ,α=∠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,则摩擦力大小为 ___________. 解析:对三角形物块进行受力分析,如图2.2-3(解)所示.由平衡条件可以有:f mg -αsin F -=0、N αcos F -=0解得摩擦力f = mg + F sin α. 点评:本题要求考生掌握物体的受力分析与平衡条件及处理平衡问题的数学方法.例5 利用一个小木块(一端带挂钩)、一个长木板、一根橡皮条和一把刻度尺,怎样粗略地测出小木块与木板之间的动摩擦因数.解析:橡皮条不能直接测量力的大小,但在其发生弹性形变时,可以粗略地认为其遵循胡克定律,可以根据其形变量来比较力的大小,可以借助借助于比例关系估算出动摩擦因数.其具体方法:○1 用刻度尺测量出橡皮条自由长度l 0,将橡皮条把木块竖直悬挂起来,测量木块静止时橡皮条的长度l 1,并计算其形变量∆l 1 = l 1 l -0;○2 将木块放在水平放置的木板上,用橡皮条水平拉动木块,使木块在木板上匀速运动,测量出这时橡皮条的长度l 2,并计算其形变量∆l 2 = l 2 l -0;○3 计算动摩擦因数μ= ∆l 2/∆l 1. 点评:这是一道设计性实验问题,它要求考生能够借助于比例关系求解.【当堂反馈】1.如图2.2-4所示,用力F 将一个木块压在倾斜板上静止不动,则木块的受力情况分析正确的是:( ) A .有可能只受两个力的作用 B .有可能只受三个力的作用C .必定受四个力的作用D .以上说法都不对2.如图2.2-5所示的所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b = 5N 、F c = 10N 分别作用于b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止状态.以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小,则:A .f 1 = 5N 、f 2 = 0、f 3 = 5NB .f 1 = 5N 、f 2 = 5N 、f 3 = 0C .f 1 = 0N 、f 2 = 5N 、f 3 = 5ND .f 1 = 0N 、f 2 = 10N 、f 3 = 5N【强化训练】1.运动员用双手握住竖直的竹秆匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为F 1和F 2,那么它们的关系是:( )A .F 1向上,F 2向下,F 1 = F 2B .F 1向下,F 2向上,F 1 > F 2C .F 1向上,F 2向上,F 1 = F 2D .F 1向上,F 2向下,F 1 > F 22.把一重为G 的物体,用一个水平推力F = kt (k 是为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高图2.2-3(解) A C Fmg N B fA B C F 图2.2-3 图 2.2-5 图2.2-4F的平整的墙上,如图2.2-6所示.从t = 0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 的变化关系是图下图中的:( )3.如图2.2-7所示,物体B 的上表面水平,B 上面载着物体A ,当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是:( ) A .只受重力 B .只有重力和支持力C .有重力、支持力和摩擦力D .有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力4.如图2.2-8所示,用水平力F 将物体压在竖直墙壁上,保持静止状态,现保持力F 的大小不变,使F 的方向与水平方向夹角逐渐增大的过程中,若物体A 仍保持平衡,则物体A 受到的摩擦力:( )A .可能保持不变B .可能增大C .可能减小D .一定会发生变化5.如图2.2-9所示,在粗糙水平面上放一个三角形木块a ,物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则下列判断中正确的是:( )A .a 保持静止,而且没有相对水平面运动的趋势B .a 保持静止,但有相对水平面向右运动的趋势C .a 保持静止,但有相对水平面向左运动的趋势D .因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势做出判断6.如图2.2-10所示,放在水平地面上的物体a 上叠放着物体b ,a 和b 间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态,则关于a 、b 的受力分析正确的是:( ) A .b 受到向右的摩擦力 B .a 受到m 对它的向左的摩擦力C .地面对a 的摩擦力向右D .地面对a 无摩擦力作用7.如图2.2-11所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板c 上,与钢板间的动摩擦因数为μ.由于光滑导轨槽a 、b 控制,物体只能沿水平导轨槽运动.现使钢板以速度v 1向右运动,同时用力F 沿导轨槽的方向拉动物体使物体以速度v 2沿轨槽运动,则F 的大小为:( )A .F =μmgB .F >μmgC .F <μmgD .不能确定 8.如图2.2-12所示,放在倾斜的的木板上,当木板倾角θ为30o 和45o时,物体所受的摩擦力大小恰好相等,则物体与木板间的动摩擦因数是多少?9.某同学用一个弹簧秤、木块和细线去粗略地测定木块与一个固定的斜面间之间的动摩擦因数μ,设此斜面的倾角不大,不加拉力时,木块放在斜面上将保持静止.(1) 他是否要用弹簧秤称出木块的重力?(2) 写出实验的主要步骤;(3) 导出求动摩擦因数μ的计算式.图2.2-6图2.2-7 图2.2-8 图2.2-9 图2.2-10图2.2-11图2.2-1210.如图2.2-13所示,两块轻质竖直平行板A 、B 之间夹着一块重力为6N 的长方体木块C ,此时A 、B 对C 的压力均为10N 。
动力学中的摩擦力分析

动力学中的摩擦力分析摩擦力是物体相对运动时产生的一种阻力。
在动力学中,摩擦力的分析是一个重要的问题,它关系到物体的运动轨迹和受力情况。
本文将从摩擦力的定义、计算公式、影响因素以及实际应用等方面进行论述。
一、摩擦力的定义摩擦力是指两个物体之间的相对运动产生的阻力。
当两个物体相对运动时,由于它们之间的接触面存在着不平整和微小间隙,表面粗糙度以及分子间相互作用等,会产生一定的阻力,这就是摩擦力。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种。
二、静摩擦力静摩擦力是指物体在静止状态下克服摩擦力之前所受到的阻力。
当一个物体受到外力作用,试图移动时,并且外力没有超过摩擦力的最大值时,物体将保持静止状态。
此时所受到的力即为静摩擦力。
静摩擦力的大小与物体之间的压力以及表面特征有关。
根据静摩擦力的计算公式,静摩擦力的大小与物体之间的正压力有直接关系,其计算公式为:F静= μ静 * N其中,F静为静摩擦力的大小,μ静为静摩擦系数,N为物体之间的正压力。
三、动摩擦力动摩擦力是指物体在相对运动过程中所受到的阻力。
当一个物体受到外力作用,试图移动时,外力超过了摩擦力的最大值,物体便开始运动。
此时所受到的力即为动摩擦力。
动摩擦力的大小也与物体之间的压力以及表面特征有关。
一般情况下,动摩擦力小于静摩擦力,其计算公式为:F动= μ动 * N其中,F动为动摩擦力的大小,μ动为动摩擦系数,N为物体之间的正压力。
四、摩擦力的影响因素摩擦力的大小受到多种因素的影响,包括物体之间的材料、表面特征、压力、相对速度等。
以下是一些常见的影响因素:1. 物体之间的材料:不同材料之间的摩擦系数存在差异,如金属与金属之间的摩擦系数一般较小,而金属与木材之间的摩擦系数则较大。
2. 表面特征:物体表面的粗糙度对摩擦力有一定的影响,表面越光滑,摩擦力越小;表面越粗糙,摩擦力越大。
3. 压力:物体之间的压力越大,摩擦力越大。
4. 相对速度:物体之间的相对速度越大,摩擦力越大。
摩擦力对物体受力分析问题及解答

摩擦力对物体受力分析问题及解答摩擦力是指两个物体相互接触时产生的阻碍运动的力量。
在物体受力分析中,摩擦力起着重要的作用。
本文将对摩擦力对物体受力的分析问题进行探讨,并提供一些解答。
一、什么是摩擦力?摩擦力是由两个物体之间的接触产生的力量。
当一个物体相对于另一个物体运动时,两者之间的接触面会产生摩擦力。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指物体尚未开始运动时受到的阻碍力。
当施加的力没有超过静摩擦力的极限时,物体将保持静止。
一旦施加的力超过了静摩擦力的极限值,物体将开始运动。
动摩擦力是指物体在相对运动时受到的阻碍力。
当物体运动时,两个接触面之间会产生相对滑动,从而引发动摩擦力。
动摩擦力的大小通常小于或等于静摩擦力。
二、摩擦力的影响因素摩擦力的大小会受到多个因素的影响,主要包括以下几点:1. 物体之间的材质:不同材料之间的摩擦力大小有所差异。
例如,金属之间的摩擦力通常较小,而金属和木材之间的摩擦力较大。
2. 物体的接触面积:接触面积越大,摩擦力越大。
例如,一个平放在地面上的物体与地面的接触面积较大,因此摩擦力较大。
3. 物体之间的压力:压力越大,摩擦力越大。
当施加在物体上的力增大时,物体与接触面之间的压力也会增加,从而导致摩擦力增大。
三、如何计算摩擦力?在物体受力计算中,计算摩擦力的大小可以使用以下公式:F = μN其中,F代表摩擦力的大小,μ代表摩擦系数,N代表物体与接触面之间的压力。
摩擦系数μ是一个表示不同材质之间摩擦力大小的常数。
它的值可以通过实验或文献资料获得。
四、摩擦力的应用与解答1. 问题:一个质量为5kg的物体放在水平地面上,施加在物体上的力为10N,已知静摩擦系数为0.4,求物体静止不动时的摩擦力。
解答:首先计算物体与地面之间的压力N,N = mg,其中m表示物体的质量,g表示重力加速度。
因此,N = 5kg × 9.8m/s² = 49N。
然后使用摩擦力公式计算摩擦力F,F = μN = 0.4 × 49N = 19.6N。
物理必修一重难点之受力分析:摩擦力

受力分析——摩擦力一、重点:摩擦力摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
【例1】如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。
图a 中物体A 静止。
图b 中物体A 沿竖直面下滑,接触面粗糙。
图c 中物体A 沿光滑斜面下滑。
图d 中物体A 静止。
【例2】如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P 、Q 分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:( ) A .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同【例3】如图1—10所示,物体A 叠放在物体B 上,水平地面光滑,外力F 作用于物体B 上使它们一起运动,试分析两物体受到的静摩擦力的方向。
【例4】如图1—12所示,A 、B 两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F 拉物体,两物体一起匀速运动,试分析A 、B 间的摩擦力及B 与水平面间的摩擦力。
二. 受力分析的步骤:一重、二弹、三摩擦、再其它。
三.受力分析的方法:整体法和隔离法。
【例5】如图1—14所示,A、B、C叠放于水平地面上,加一水平力F,三物体仍静止,分析A、B、C的受力情况。
【例6】如图1—15所示,物体A、B静止,画出A、B的受力图。
【例7】如图1—16所示,用两相同的夹板夹住三个重为G 的物体A 、B 、C ,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况.【例8】如图1—18所示,放置在水平地面上的直角劈M 上有一个质量为m 的物体,若m 在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是( )A.M对地面的压力等于(M+m )gB.M对地面的压力大于(M+m )gC.地面对M没有摩擦力D.地面对M有向左的摩擦力四、强化训练1、如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角。
摩擦力及受力分析

摩擦力及受力分析
一,摩擦力
1.滑动摩擦力
(1)条件:a。
接触b,粗糙, c,压力, d, 相对滑动
(2)大小F f﹦N
压力:与接触面垂直;不一定等于重力,由物体的所受外力和运动情况决定。
(3)方向
与相对滑动的方向相反
二,静摩擦力
(1)定义
两个物体这间有相对运动趋势时产生的阻碍物体相对运动的力。
(2)条件
前三条与滑动摩擦力相同,第四条为:两个物体间有相对运动的趋势。
趋势:将要或者说想要发生相对运动,但它们之间没有发生相对运动,它们是相对静止的。
(3)方向
与相对运动的趋势的方向相反。
(4)大小
最大静摩擦力:物体之间刚好发生相对滑动时的静摩擦力。
0﹤F≤Fm
三分析摩擦力必须注意的问题
一是要弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力,二是要注意两个词:相对和接触面四实例
物体的受力分析一,选定研究对象,
二,隔离对象
三,画受力分析图
一重力,二弹力,三摩擦力。
绕圈找接触的物体,看看对它有没有弹力和摩擦力。
摩擦力的分析与解决方法

摩擦力的分析与解决方法摩擦力是物体间接触时产生的阻力,它对我们的日常生活和工业生产具有重要意义。
了解摩擦力的分析和解决方法,有助于我们减少能源消耗、提高运动效率,并解决因摩擦力引起的问题。
一、摩擦力的分析要准确分析摩擦力,我们需要了解以下几个方面:1. 受力分析:摩擦力是由物体间的分子间相互作用力产生的。
当两个物体接触时,分子间的吸引力会阻碍它们的相对运动,产生摩擦力。
2. 摩擦系数:摩擦系数是用来描述两个物体之间摩擦力大小的参数。
它可以分为静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数表示物体开始运动前的摩擦力大小,动摩擦系数表示物体运动中的摩擦力大小。
3. 物体表面状态:摩擦力还与物体表面的粗糙程度和润滑情况有关。
当物体表面越粗糙,摩擦力越大;而润滑会减少物体表面的接触面积,从而减小摩擦力。
二、解决摩擦力的方法要解决摩擦力的问题,我们可以采取以下几种方法:1. 润滑:润滑是最常见的减小摩擦力的方法之一。
通过在物体表面涂抹润滑剂,可以减小物体间的接触面积,减弱分子间的吸引力,从而减小摩擦力。
常用的润滑剂包括油脂、润滑油和凡士林等。
2. 改变物体表面状态:根据摩擦力与物体表面粗糙程度的关系,我们可以通过改变物体表面的状态来减小摩擦力。
例如,用砂纸磨光物体表面,可以减小表面的颗粒,从而减小摩擦力。
3. 使用滚动替代滑动:在一些情况下,滚动可以替代滑动,从而减小摩擦力。
例如,将物体放在滚动的球体上,可以大大减小与地面的接触面积,从而减小摩擦力。
这也是为什么轮子的发明对于运输工具的发展具有如此重要的原因之一。
4. 减小负载重量:摩擦力与物体的质量有关,负载越重,摩擦力越大。
因此,在一些需要减小摩擦力的场合下,可以通过减小负载重量来达到目的。
例如,在工业生产中,可以采用轻量化的材料来减小设备的负载重量,从而减小能源消耗。
5. 使用辅助力量:在一些情况下,我们可以利用其他力量来克服摩擦力。
例如,在起重机的使用中,通过应用力臂的原理,可以用较小的力克服较大的摩擦力,从而提高起重效率。
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摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙; ②两物体接触面上有压力; ③两物体间有相对滑动.(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.(3)大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比,也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
即N F f μ=其中的F N表示正压力,不一定等于重力G 。
μ为动摩擦因数,取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关。
2、静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力.(2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.(3)大小:静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤f m ,具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算,只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N3、摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反。
而不一定与物体的运动方向相反。
如:课本上的皮带传动图。
物体向上运动,但物体相对于皮带有向下滑动的趋势,故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的。
而不一定是阻碍物体的运动的。
如上例,摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意:以上两种情况中,“相对”两个字一定不能少。
这牵涉到参照物的选择。
一般情况下,我们说物体运动或静止,是以地面为参照物的。
而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。
如“A 相对于B”,则必须以B 为参照物,而不能以地面或其它物体为参照物。
③摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。
摩擦力不一定使物体减速,也可能使物体加速。
④受静摩擦力的物体不一定静止,但一定保持相对静止。
⑤滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反二,受力分析一,受力分析正确对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学问题的重要方法、高中物理的重要内容。
受力分析的程序:1、明确研究对象。
选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便。
研究对象可以是单个物体或物体的一部分,也可以是几个物体组成的系统。
在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。
2、隔离研究对象,按顺序找力。
把研究对象从实际情景中分离出来。
为防止漏掉某个力、要养成按一般步骤分析的好习惯。
一般应按先分析重力,然后环绕物体一周找出与研究对象接触的物体、并逐个分析这些物体对研究对象的弹力,在有弹力的接触面上分析是否存在摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力),;最后再分析其他场力(电场力、磁场力),边分析边画出力的示意图。
3、画完后进行定性检验,看物体能否处于题目所给的状态二,受力分析的注意事项(1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施的力.(2)只分析根据性质命名的力.(3)每分析一个力,都应找出施力物体.(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力三、受力分析的常用方法:1、隔离法和整体法2、假设法:结合运动状态分析此外平衡条件也是受力分析的重要依据经典例题(1)由产生条件确定①接触面间有弹力;②接触面粗糙;③有相对运动或相对运动的趋势。
这种方法就是看产生摩擦力的三个条件是否满足。
有一个条件不满足,就没有摩擦力。
【例题1】物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,物体的质量为M。
当物体沿着墙壁自由下落时,物体受到的滑动摩擦力为________。
【例2】如图所示,长5m的水平传送带以2m/s的速度匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1。
现将物体轻轻地放到传送带的A端,那么,物体从A端到B端的过程中,摩擦力存在的时间有多长?方向如何?2.根据运动状态确定由物体的运动状态,结合物体受其它外力的情况来进行判断。
即:①假设没有摩擦力,看物体能否处于平衡,如不能处于平衡状态,则必有摩擦力;如能处于平衡状态,则必无摩擦力。
② 如果物体处于平衡状态且有摩擦力,则摩擦力必与其它的力的合力等大反向【例3】如图,力F拉着A、B共同作匀速运动,A是否受到摩擦力?,B上面载着物体A,当它们一起沿斜面匀速下滑时,A物体受到的力:( )A.只有重力; B.只有重力和支持力;C.只有重力、支持力和摩擦力; D.有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力1、由相对运动或相对运动的趋势确定,摩擦力的方向总与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
“相对”二字决定了参照物的选取。
一般情况下是选地面或静止在地面上的物体做参照物,而在判断摩擦力的方向时,参照物不能任意选取。
判断两物体间的摩擦力时,必须以且中之一做参照物。
【例4】人在自行车上蹬车前进时,车的前后两轮受到地面对它的摩擦力的方向()A.都向前;B.都向后;C.前轮向前,后轮向后; D.前轮向后,后轮向前。
2、由牛顿定律确定。
【例5】如图, A、B置于光滑水平面上,在水平力F作用下共同运动,A是否受摩擦力?如有,摩擦力的方向如何?3、由牛顿第三定律确定物体与物体间的摩擦力的作用是相互的,必然满足牛顿第三定律。
所以在分析物体间的摩擦力时,借助牛顿第三定律,往往能起到化难为易的效果。
4、用整体法来确定【例6】如图所示,三角形劈块放在粗糙的水平面上,劈块上放一个质量为m的物块,物块和劈块均处于静止状态,则粗糙水平面对三角形劈块:( )A.有摩擦力作用,方向向左; B.有摩擦力作用,方向向右;C.没有摩擦力作用; D.条件不足,无法判定.试讨论当物块加速下滑和加速上滑时地面与劈块之间的摩擦力情况?)在确定摩擦力的大小时,要特别注意物体间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力,因为二者的大小变化情况是不同的。
滑动摩擦力的大小跟压力N有关,成正比,与引起滑动摩擦力的外力的大小无关;而静摩擦力的大小跟压力 N无关,由引起这个摩擦力的外力决定,但最大静摩擦力的大小跟压力 N有关。
因此,在确定摩擦力的大小时,静摩擦力的大小应由引起静摩擦力的外力的大小来确定,不能用f=μN计算。
滑动摩擦力的大小常用公式f=μN求得,而静摩擦力的大小常根据平衡条件确定。
1、由平衡条件确定。
【例7】如图所示,质量为m 的木块在置于桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质量M=3m 。
已知木板与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。
则木板所受桌面的摩擦力大小为: A.μmg; B.2μmg; C .3μmg; D.4μmg 。
【例8】如图,两块相同的竖直木板A 、B 之间,有质量均为m 的4块相同的砖,用两个大小相等的水平力压木板,使砖静止不动。
设所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为:( )1234F FA .Mg;B .0;C .μF;D .2m g。
2.根据牛顿第二定律进行确定 【例9】分析下列物体所受的力(竖直面光滑,水平面粗糙)甲 已 丙丁【例10】分析下列物体A的受力【达标测试】1. 运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是f 1和f2,那么 ( )A. f1向下,f 2向上,且21f f = ﻩﻩB. f 1向下,f 2向上,且 f 1>f 2C . f 1向上,f2向上,且21f f = D. f 1向下,f 2向下,且21f f =2. 如图用轻绳连接两个用同种材料制成的A 和B 两物体,它们恰能沿斜面做匀速运动,且绳子伸直,关于A 、B的受力情况,正确的说法有 ( )vA. A 受3个力,B受4个力B. A 受4个力,B 受3个力C. A 、B 均受3个力 D. A 、B均受4个力 3. 如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。
现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是( )A. L+k μm 1g B. L+k μ(m 1+m 2)g C. L+k μm 2g D. L+k μ(2121m m m m +)g 4. 两个物体A 和B,质量分别为M 和m ,用跨过定滑轮的轻绳相连,A 静止于水平地面上,如图,不计摩擦,A 对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为( )A. mg ,(M-m)g ﻩﻩB. mg , mgC . (M-m)g ,M g ﻩ D. (M+m )g , (M -m)g5. 如图所示,质量为m 的木块在质量为M的长木板上滑动,长木板与水平地面间的滑动摩擦系数为μ1,木块与木板间的滑动摩擦系数为μ2,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面摩擦力大小为( )A. μ2mg ﻩﻩﻩﻩB . μ1Mg C. μ1(m+M)gﻩﻩﻩ D. μ2mg+μ1Mg6. A 、B 、C三物体质量分别为M 、m 、m 0,作如图所示的连接,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的摩擦均不计,若B 随A一起沿水平桌面向右做匀速运动,则可以断定 ( )A. 物体A与桌面之间有摩擦力,大小为m 0g B. 物体A与B之间有摩擦力,大小为m 0gC . 桌面对A,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,大小均为m 0gD. 桌面对A,B对A ,都有摩擦力,两者方向相反,大小均为m0g7. 一个水平放置的弹簧,在两端各用10N的力拉弹簧,若弹簧的劲度系数为100N/m,则弹簧的伸长量为 ,若将此弹簧的一端固定,在另一端用20N左右的力拉,弹簧的伸长量为 。
8. 如图,小车上固定着一根弯成θ角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m 的小球,若小车静止,杆对球的弹力的大小为 ,方向 ;若小车以加速度a水平向右加速运动,杆对球的弹力的大小为 。
9. 重500N 的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.3,当用180N 的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为 N ;当用100N 的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为 N 。
10. 如图所示的皮带传动装置中,A 和B 分别为主动轮和被动轮上边缘点,则分析工作时,带对A的摩擦力方向为 ,皮带对B 的摩擦力方向为 。
11. 如图,用外力F 水平压在质量为m 的物体上,(设受力F 的面绝对光滑),恰好使物体静止,此时物体与墙之间的摩擦力为 ,如将F增大为3F,物体与墙之间的静摩擦力为 ;若将F 减小为0.5F,物体滑动,墙与物体之间的动摩擦因数为μ,则物体与墙之间的滑动摩擦力为 。