惯性与摩擦力
惯性与摩擦力
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惯性与摩擦力
作者：徐杰
来源：《阅读（科学探秘）》2018年第05期
当你踢球时，球就开始运动，因为这个球自身具有惯性，直到被外力所阻止，而阻碍球运动的这个外力就是摩擦力。
下面的这个实验就蕴含着惯性、摩擦力这些科学原理。
两个空可乐瓶、纸币、竹筷。
1.取两个可乐瓶，一个装满水，另一个装半瓶水。
把装满水的瓶子放在下面，以食用色素染为绿色作为标记；装半瓶水的瓶子放在上面，以色素染为蓝色作为标记。
2.将一张纸币放在两个可乐瓶中间。
3.手不碰到可乐瓶任何部位，上面的可乐瓶也不可以掉下来，更不能使纸币破损。
你有办法将纸币抽出来吗？
一手轻轻捏着纸币一端，另一手拿竹筷，将竹筷举高，然后快速往下切，纸币就可以成功地抽出来了。
将纸币卷成小卷，慢慢地卷到纸币与瓶盖接触（手不要碰到可乐瓶），然后持续卷动纸币，利用纸币阻挡可乐瓶掉下来（如果可乐瓶的位置有变动，轻轻拉动纸币控制可乐瓶，让可乐瓶一直保持在正中央）。
这个实验的原理就是惯性和摩擦力。
上面的可乐瓶要维持不动，可乐瓶的质量就要大，也就是装的水要多。
但是可乐瓶装的水越多，越容易遭遇一个不利因素：摩擦力。
因为瓶子的质量越大，重量也越大，和纸币之间的摩擦力就会变大，当摩擦力太大时，就容易使瓶子改变原有的静止状态而掉下来！
如果位于上面的瓶子改成装满水或是空瓶，要取出纸币，难度就有差别。
赶快和你的小伙伴行动起来，动手做一做，你会有更多的发现。
《摩擦力与惯性力》课件
本课件将介绍摩擦力与惯性力的定义、计算公式和应用。了解摩擦力与惯性 力的区别和相互作用，以及在生活和工程中的重要性。
一、摩擦力
什么是摩擦力
摩擦力是物体间相对运动时产生的阻碍运动 的力。
摩擦力的计算公式
摩擦力 = μ × N，其中μ为摩擦系数，N为法 向压力。
摩擦力的分类
静摩擦力、动摩擦力和滑动摩擦力。
惯性力的应用
惯性力在过山车、离心机等工程和运动中发 挥重要作用。
三、摩擦力与惯性力的比较
摩擦力与惯性力的区别
摩擦力是阻碍相对运动的力，惯性力是惯性 作用产生的力。
摩擦力与惯性力在生活中的应用
摩擦力使我们可以行走、刹车，惯性力使我 们保持平衡、转弯。
摩擦力与惯性力的相互作用
摩擦力可以抵消或增加惯性力的作用。
摩擦力与力的平衡
摩擦力可以使物体保持静止或匀速运动。惯性作用的 结果，使物体产生加速度。
惯性力的分类
离心力、向心力和科里奥 利力。
惯性力的计算公式
离心力和向心力的计算公 式分别为 F = mv²/r 和 F = ma。
惯性力与牛顿第一定律
惯性力是牛顿第一定律的具体表现。
摩擦力与惯性力在工程中的应用
摩擦力和惯性力在机械传动、运输系统等工 程中起着重要作用。
四、总结
1 摩擦力与惯性力的定义和性质
2 摩擦力与惯性力的计算公式
摩擦力是阻碍相对运动的力，惯性力是惯 性作用的结果。
摩擦力的计算公式为 F = μ × N，惯性力 有多种不同的计算方法。
3 摩擦力与惯性力在实际应用中的
重要性
4 摩擦力与惯性力的未来研究方向
今后的研究将继续探索摩擦力与惯性力的
惯性与摩擦力
赶 快 和 你 的小 伙 伴 行动 起 来 ，动 手 做 一 做 ，你 会 有 更 多 的发 现 。
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惯性 与摩 璃
徐 杰／文 当你 踢 球 时 ，球就 开 始运 动 ，因 为这 个 球 自身 具 有 惯 性 ，直 到被 外 力所 阻 止 ，而 阻 碍 球运 动 的这 个 外 力就 是摩 擦 力 。下 面 的这 个 实 验 就 蕴 含 着惯 性 、摩 擦 力 这 些科 学 原 理 。
两 个空 可 乐瓶 、纸 币 、竹筷 。
— — —— ＿ ●＿ｌ一
科 学 原 理 ， ：
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这 个 实 验 的 原 理 就 是 惯 性 和摩 擦 力 。 上面 的 可 乐瓶 要 维 持 不 动 ，可 乐 瓶 的质 量 就 要 大 ，也就 是 装 的 水 要 多 。但 是 可 乐 瓶 装 的水 越 多 ，越 容 易 遭 遇 一 个 不 利 因素 ：摩 擦 力 。 因 为 瓶 子 的 质 量 越 大 ， 重量 也 越 大 ，和 纸 币之 间 的摩 擦 力就 会 变 大 ，当摩 擦 力 太 大 时 ，就 容 易 使 瓶 子 改 变 原 有 的 静 止 状 态 而掉 下 来 ！
１．取 两 个 可 乐瓶 ，一 个装 满 水 ，另一 个 装 半 瓶 水 。把 装 满 水 的瓶 子 放 在 下 面 ，以食 用 色 素染 为 绿 色 作 为标 记 ；装 半 瓶 水 的瓶 子 放 在 上面 ， 以色 素 染 为蓝 色作 为标 记 。
２．将 一 张 纸 币放 在 两 个 可 乐 瓶 中 间 。 ３．手 不碰 到 可 乐瓶 任何 部 位 ，上 面 的 可 乐 瓶 也 不 可 以 掉 下 来 ，更 不 能使 纸 币 破 损 。你 有办 法 将 纸 币抽 出来 吗 ？
摩擦力与惯性力在起重作业中的应用(最新版)
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改摩擦力与惯性力在起重作业中的应用(最新版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process摩擦力与惯性力在起重作业中的应用(最新版)摩擦力分为滑动摩擦与滚动摩擦两种。
如果一物体沿着另一物体滑动时所产生的摩擦，叫做滑动摩擦；如果一物体沿着另一物体滚动时所产生的摩擦，叫做滚动摩擦。
一、滑动摩擦力的计算：滑动摩擦力＝垂直正压力×滑动摩擦系数当平地搬运物体时，物体析重量就等于垂直正压力，当在斜坡上搬运物体时，其垂直正压力可按下式计算。
垂直正压力＝重量×cosa也可用图解法按比例求出垂直正压力和斜面分力。
滑动摩擦系数（单位：厘米）摩擦材料摩擦系数摩擦材料摩擦系数硬木与钢0.6（干燥的）0.15（润滑油）硬木与卵石0.6钢与卵石0.42～0.49钢与钢（压力小时取小值，反之取大值）0.12～0.25（干燥）0.08～0.10（润滑油）钢与花岗石路面0.27～0.35钢与碎石路面0.36～0.39[例题]有一钢质物体在铁轨上滑动，假设物体重为10吨，求需多大力才能使物体移动？解：查表得摩擦系数0.25滑动摩擦力＝10吨×0.25＝2.5吨拉力需大于2.5吨，克服摩擦力后才能使物体移动。
[例题]有一钢质物体重为20吨，在坡度为150的铁轨上滑动。
求需多大力才能使物体向上滑动？解：拉力＝垂直正压力×滑动摩擦系数＋斜面分力垂直正压力＝重量×cosa＝20×cos150＝20×0.9639＝19.278吨斜面分力＝重量×sin150＝20×0.2588＝5.176吨拉力＝19.278×0.25＋5.176≈10吨所以接力需大于10吨，才能使物体向上移动。
物体的力学性质
物体的力学性质物体的力学性质是指物体在力的作用下表现出来的一系列性质和规律。
力学性质包括质量、惯性、重力、弹性等方面。
以下将详细论述物体的力学性质。
1. 质量质量是物体所固有的属性，是物体对于外力作用产生惯性的基本量。
质量越大，物体对外力的抵抗能力越强。
质量的单位是千克（kg），可以通过称重仪器进行测量。
质量是宇宙万物相互关联的基本性质，是物质存在和运动的基础。
2. 惯性惯性是物体保持运动状态不变的性质。
根据牛顿第一定律，物体如果没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
物体的惯性受质量的影响，质量越大，惯性越大。
该性质可用于工程和交通运输中的设计，如汽车的刹车、平衡车的设计等。
3. 重力重力是地球或其他天体对物体所施加的吸引力。
根据普遍引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
物体的重力是根据其质量和地球的引力作用决定的。
在地球上，重力是使物体垂直下落的力，可由质量乘以加速度的比例得到。
4. 弹性弹性是物体变形后能够恢复原状的性质。
该性质在材料科学、工程设计和体育器材等领域都有着重要的应用。
根据胡克定律，弹性力与物体的形变成正比，与其弹性系数有关。
如果物体的形变超过一定范围，就会超过其弹性极限，无法恢复原状，而产生塑性变形。
5. 摩擦力摩擦力是物体间存在的一种力，阻碍物体相对运动的发生。
它分为静摩擦力和动摩擦力两种形式。
静摩擦力是指在物体静止时阻止其运动的力，而动摩擦力是指物体相对滑动时遇到的阻力。
摩擦力的大小与物体表面的粗糙度有关，与物体的质量和受力面积也有关系。
6. 斥力和引力除了重力，物体之间还存在斥力和引力。
斥力是物体之间的相互排斥的力，如电荷相同的物体之间的斥力。
引力是物体之间的相互吸引的力，如地球和物体之间的引力。
根据库仑定律和万有引力定律，斥力和引力的大小与物体之间的距离和电荷量或质量有关。
总结：物体的力学性质包括质量、惯性、重力、弹性、摩擦力以及斥力和引力等。
2.摩擦力与惯性力
以车厢为参考系
物体A虽然水平方向 不受力，却以加速度-a 开始运动 物体B虽然水平方向 受力，却保持静止 此时，物体A、B的 运动不符合牛顿定律 牛顿定律成立的参考系——惯性系 牛顿定律不成立的参考系——非惯性系
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A
推广：任何相对惯性系作匀速直线运动或 静止的参考系都是惯性系;
任何相对于惯性系作变速运动的参 考系都是非惯性系。
13
f
f
F
物A
f mA a
滑块A以加速度a向左运动
物B
F f mB a (mB a) 0
滑块B静止不动
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b. 匀速转动参考系中的惯性力 ω
O
ω
m
S’
m T T
F*
S S:质点受绳子的拉力提供的向 心力，所以作匀速圆周运动。 S’：质点受绳子的拉力， 为什么静止？
2 S： T man m ( r )
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即然在非惯性系中牛顿运动定律不能成立，所以 在非惯性系中不能直接用牛顿运动定律处理力学问 题。而若仍希望用牛顿运动定律处理这些问题，则 必须引入一种作用于物体上的惯性力。
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a. 直线加速参考系中的惯性力 惯性力：
f ma
在直线加速参考系中的物体，所受惯性力的方 向与非惯性系相对于惯性系的加速度的方向相反, 大小等于所研究物体的质量与非惯性系加速度的乘 积。
1
2. 滑动摩擦力 一个物体在另一个物体表面上滑动时 ,接触面上
产生的摩擦力, 称为滑动摩擦力。 f=N
为滑动摩擦系数，由接触面的状况和材料性质 所决定。对于给定物体， 要比 0略小, 滑动摩擦
力一般小于最大静摩擦力。
2
滑动摩擦力
物理高一必修3-1知识点
物理高一必修3-1知识点高一物理必修3-1知识点物理作为一门自然科学，是研究物质及其运动规律的学科。
在高一物理必修3-1中，我们将学习一些重要的物理知识点，让我们一起来了解一下吧。
一、力的概念与力的大小力是物体相互作用的结果，是物体之间相互施加的一种作用。
力的大小可以通过力的测量和比较来确定。
而科学家牛顿提出了力的简化概念——牛顿定律。
力的大小与物体的质量和加速度有关。
质量越大，力的大小越大；质量越小，力的大小越小。
加速度与力成正比，力越大，加速度也越大。
二、力的合成与分解力的合成是指两个或多个力作用于同一个物体，而产生的合力。
力的合成可以使用向量的方法，将各个力的大小和方向进行合成，从而得到一个合力的结果。
与之相反，力的分解是将一个力分解为两个或多个力，使其合成为原有的力。
力的合成与分解常常应用在工程、力学等领域。
三、惯性与摩擦力惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
根据牛顿第一定律，物体在受到合力为零的情况下，将保持静止或匀速直线运动状态。
而摩擦力是一种抵抗物体相对运动的力，是由于接触面之间的不平滑程度所引起的。
摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关，粗糙度越大，摩擦力越大。
四、动能和动能定理动能是物体运动过程中与其速度和质量相关的物理量。
动能可以通过公式K=1/2mv²计算得出。
其中，K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
动能定理是描述物体受力运动过程中动能变化的规律。
根据动能定理，物体所受到的合外力所作的功等于该物体动能的增量。
动能定理可以简化为功等于动能的变化。
五、力和功力和功是物体运动和作用过程中重要的概念。
力是物体之间相互作用的结果，而功是力在物体上产生的效果。
功的大小与力的大小和物体移动的距离有关。
公式可以表示为W=F·s，其中W表示功，F表示力，s表示物体移动的距离。
功可以分为正功和负功，根据物体受到的力的方向决定。
正功是力与物体运动方向相同时所做的功，负功是力和物体运动方向相反时所做的功。
摩擦力与惯性力在起重作业中的应用
摩擦力与惯性力在起重作业中的应用起重作业是现代工业生产不可或缺的一部分，它涉及到各种材料的搬运和搬运设备的设计。
在这个过程中，摩擦力和惯性力是至关重要的力学概念。
首先，我们来了解一下什么是摩擦力。
摩擦力是两个物体在接触时，由于表面粗糙度和物质间相互作用的原因而产生的阻碍运动的力。
在起重作业中，摩擦力可以影响物体的滑动、牵引、起重和移动等方面。
例如，如果起重设备的运动表面的摩擦力不足，它们可能无法牵引重负荷。
另一方面，如果摩擦力过高，将导致能源浪费和设备磨损加剧。
与摩擦力相比，惯性力则是物体因惯性而产生的力。
振动和轮胎滑动是惯性力的两个实际例子。
在起重作业中，惯性力可以通过控制运动方向和速度来控制重负荷的规模和移动方式。
例如，在起重过程中，提升量过大可能导致物体在墙面或其他障碍物上斜行或碰撞，这时需要控制惯性力来控制材料的运动方向，使其精准地下降到所需位置。
在起重作业中，摩擦力和惯性力的应用可以使工作效率提高，促进设备的安全和操作的准确性。
一般而言，起重设备与物体接触的摩擦力大小可以通过采用摩擦力系数来控制，这表示物体和接触面之间的黏性程度。
此外，使用惯性力可以使起重设备在振动和运动方向方面更加稳定和可控。
摩擦力和惯性力是起重作业中重要的力学概念。
通过掌握它们的应用方法，可以有效地控制起重设备的运动方向和速度，并提高工作效率和操作的准确性。
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惯性与摩擦力
引言：
惯性和摩擦力是物理学中两个重要的概念，在我们日常生活中也经
常会遇到。
惯性是指物体保持运动状态或静止状态的性质，摩擦力则
是指两个物体之间相对运动时的阻力。
本文将介绍惯性和摩擦力的基
本概念、作用原理及其在实际生活中的应用。
一、惯性的概念和作用原理
1.1 惯性的定义
惯性是指物体保持运动状态或静止状态的性质。
根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用时会保持其运动状态或静止状态不变。
1.2 惯性的作用原理
惯性的作用原理是基于牛顿第一定律的。
根据牛顿第一定律，物体
在没有外力作用时，将保持其状态不变。
这就意味着如果一个物体处
于静止状态，它将继续保持静止状态；如果一个物体处于运动状态，
它将继续按照相同的速度和方向继续运动。
1.3 惯性的实际应用
惯性在我们的日常生活中随处可见。
例如，当我们乘坐汽车时，汽
车突然急刹车，我们的身体会因为惯性而继续向前运动，这就是为什
么我们会感觉到向前倾斜。
又如，当我们垂直挥动一个扇子，扇叶在
我们停止挥动时仍会继续摆动一段时间，这也是惯性的体现。
二、摩擦力的概念与作用原理
2.1 摩擦力的定义
摩擦力是指两个物体之间相对运动时的阻力。
它是由微观级别的表面接触而产生的。
2.2 摩擦力的作用原理
摩擦力的作用原理是摩擦力与两个物体之间的压力成正比。
它的大小与物体之间相对运动的速度和所涉及的表面特性有关。
2.3 摩擦力的实际应用
摩擦力在我们的日常生活中有着广泛的应用。
例如，我们行走时所需的摩擦力让我们能够保持平衡，否则我们将不会前进或维持姿势。
另一个例子是，我们使用工具时，比如扳手或梳子，摩擦力使得我们能够将它们稳固地握在手中。
三、惯性与摩擦力的关系
3.1 惯性与摩擦力的相互作用
惯性和摩擦力是密切相关的。
当物体具有较大的惯性时，它对摩擦力的抵抗能力也会较强。
而当摩擦力增加时，物体的运动或静止状态也会受到更大的影响。
3.2 影响惯性与摩擦力的因素
惯性与摩擦力受到多种因素的影响。
其中最主要的是物体的质量、表面特性以及与其接触的物体之间的压力。
四、惯性与摩擦力的应用
惯性和摩擦力的应用非常广泛。
例如，在工程中，我们需要考虑物体的惯性和摩擦力来设计机械装置，以确保安全运作。
在运动中，运动员需要克服摩擦力以提高速度或保持平衡。
而在交通运输中，汽车制动系统利用摩擦力来减速车辆。
结论：
综上所述，惯性和摩擦力是物理学中重要的概念。
惯性使物体能够保持运动状态或静止状态不变，而摩擦力则是相对运动物体之间阻碍运动的力量。
惯性和摩擦力在实际生活中有着广泛的应用，我们应该深入了解它们的原理和特性，以更好地理解世界的运作。