初中物理23 二力平衡摩擦力Word文档格式.docx
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③二力方向相反,并且作用在同一直线上;
④二力平衡时,合力必为零。
2.摩擦力:
(1)静摩擦力:
两相互接触物体,在外力作用下有相对运动趋势而又保持相对静止时,接触面之间产生的摩擦力叫静摩擦力。
静摩擦力大小与外力大小相等,方向相反,彼此平衡。
静摩擦力方向总是和物体相对运动趋势的方向相反。
(2)滑动摩擦力:
两个互相接触的物体,当发生相对滑动时,将产生阻碍这种相对滑动的摩擦力叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。
压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动的方向相反。
(3)滚动摩擦力:
当一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦力叫滚动摩擦力。
在压力相同情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多。
因而减小摩擦的一种重要方法就是滚动摩擦代替滑动摩擦。
[学习指导]
1.物体受平衡力时,也能保持静止或匀速直线运动,这是否与“牛一律”中
所说“物体不受一切外力时,总保持静止或匀速直线运动”相矛盾?
根据二力平衡条件和一条直线二力合成知识可知,彼此平衡两力合力一定为零。
这与物体不受外力是等效的,物体运动状态都不会改变。
推广到物体受多个力平衡时,其合外力也为零物体将保持原运动状态不变。
因此牛顿第一定律应补充完整为:
“当物体不受外力或合外力为零(即受平衡力作用)时,总保持静止状态或匀速直线运动。
”由此,我们可以根据物体运动状态,推知物体受力情况。
物体只要处于静止或匀速直线运动状态时,所受力必平衡。
若为二力平衡,根据二力平衡条件,已知一个力的大小和方向,就可确定另一个力的大小和方向。
当然,也可对物体进行受力分析,从而推知其运动状态如何。
物体受平衡力和不受力时对物体运动是等效的,但不同的是物体受平衡力时,就会产生形变,而不受力的话,物体将不会发生形变。
例如两手水平拉开原静止的弹簧并保持静止,虽然弹簧运动状态仍为静止,两水平拉力平衡,但与原先弹簧水平不受力的区别在于弹簧在平衡力作用下伸长发生形变。
例1.连同载重共为2000牛的气球,在竖直匀速下降,它在空中受到的
浮力为1900牛,则它在运动中所受到的合力为______,受到的空气阻力为______;
若要使气球以同样速度竖直匀速上升,可采用从气球上向外抛出重物的方法,当抛出物体的重量为______时,可实现竖直匀速上升(气球在下降和上升时所受空气浮力和阻力大小不变)。
答案:
0;
100牛;
200牛。
分析:
当气球竖直匀速下降时,受力分析如图(2-1)所示,F浮与F阻是在同一直线上方向相同的两个力,合力F=F浮+F阻。
因气球匀速下降则F=G,气球所受合力为0,气球所受阻力F阻=G-F浮=2000N-1900N=100N
当气球竖直匀速上升时,受力分析如图(2-2)所示,抛物后气球所受重力G’和F阻是同直线,同方向两力,其合力F’=G’+F阻。
因气球匀速下降,则F’=F浮,气球所受合力为0。
即G’+F阻=F浮,,G’=F浮-F阻=1900N-100N=1800N,
所以气球所抛物体重量为G’’=G-G’=2000N-1800N=200N。
说明:
利用同一直线上二力合成的知识将多力平衡转化为二力平衡问题,
培养思维的深刻性和广阔性并为后继知识加以铺垫。
解决此问题应注意,首先要对物体进行受力分析,再由运动状态推受力情
况或由受力情况推知物体运动状态。
2.有人认为:
“桌子对书的支持力和书对桌子的压力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,此二力平衡。
”你赞同吗?
二力平衡条件可概括为“同体,等大,反向,共线。
”支持力与压力完全符合后三个条件,但前者作用在书上,后者作用在桌面,不符合两力作用在同一物体上这一条件,因此二力非平衡力。
那么,这两力有没有关系呢?
这两力体现了力的作用是相互的规律,即书压桌子对桌子
施加一压力的同时,桌子支撑书也给书一反作用力即支持力,这两力互为作用力与反作用力。
它们与平衡力的区别在于它们各自作用在两个不同物体上,各自产生各自的效果。
例2.(如图2-4)将一金属块挂在弹簧称的挂钩上,当它们一起竖直向
上作匀速运动时()
A.金属块所受到重力大于弹簧秤对金属块拉力
B.金属块所受到重力小于弹簧秤对金属块拉力
C.金属块所受到重力跟弹簧秤对金属块拉力是一对平衡力
D.金属块所受到重力跟金属块对弹簧秤的拉力是一对平衡力
答案:
C
分析:
由金属块匀速运动推知其受平衡力作用。
对金属块受力分析只受
重力和弹簧秤的拉力,二力平衡,大小应相等,所以A,B是错误的。
D中两力是方向相同作用在两个不同的物体上,绝非平衡力。
3.有人将摩擦力称为“摩擦阻力”认为摩擦力一定是阻碍物体运动的力
你同意吗?
摩擦力的产生是由于接触表面的凹凸不平造成。
当
两相互接触物体间发生相对运动或有相对运动趋势时,接触面上就会产生阻碍这种相对运动或相对运动趋势的摩擦力。
当选择不同参照物时,物体运动情况也不同,摩擦力的作用效果也就不同。
例如(图2-5)传送带上货物由于惯性相对向前运动的传送带有向后运动的趋势,因此,货物与传送带间就产生阻碍这种相对运动趋势的摩擦力,在此力作用下货物同传送带一起运动起来。
相对地面而言,货物是在摩擦力作用下由静止变为运动,且越来越快,摩擦力在此充当动力而非阻力。
生活中这样的情况还很多,利如手握杯子并举起,猴子爬树,人走路时与地面间摩擦力等等都在充当动力。
例3.请画出图中物体M的受力示意图。
当物体M与传送带一起匀速运动时,因处于平衡态,水平方向无摩擦力,M只受一对平衡力即重力和支持力。
当物体与传送带一起加速前进时,由于惯性,M相对传送带有向后运动的趋势,在接触面产生阻碍这种相对运动趋势方向向前的静摩擦力,M就是在此力作用下随皮带一起运动且速度越来越快。
4.假如没有摩擦,世界将变成怎样的情景?
日常生活和工农业生产中,处处可见到有关摩擦的现象,例如,轴承间
摩擦,人拉家具,家具与地面间有摩擦,飞机起飞飞机机身与空气间有摩擦,人们常常需要减小各种有害摩擦,但是,如果让所有摩擦力都减小直至没有,将会发生什么呢?
如果你正走着路,忽然摩擦消失,你会觉得好象在极光滑冰面上寸步难行;
你正在教室中上课,忽然摩擦消失,你手中的课本和笔都会从你手中滑落,你的眼镜也会从鼻梁上滑落下来;
老师也无法用粉笔在黑板上写字;
你的衣服也因摩擦力的突然消失而变成一根根线绳从身上滑落下来;
由于没有摩擦,天上的雨滴将下落得越来越快,那么“水滴石穿”也不是神话了……你周围的一切物体在无摩擦力的情况下由于重力都会滑落到地上。
这一切是多么可怕,因此在处处想减小摩擦的时候,可别忘了摩擦还是人类的朋友。
例4.下列关于摩擦的说法中正确的是:
A.在轴承里加润滑油可以消除摩擦
B.大量事实说明用滚动代替滑动可以大大减小摩擦。
C.鞋底上的花纹是为了防止摩擦
D.如果路面没有摩擦,车辆行驶的速度将更快。
B
加润滑油是为了减小摩擦,但不能消除摩擦;
鞋底花纹是为增大
接触面粗糙程度从而增大摩擦;
路面无摩擦,就好比车在冰面上打滑,车辆无法行驶。
故A,C,D是错的。
5.物体越重,接触面越粗糙,摩擦力就越大吗?
摩擦力可分为静摩擦力和动摩擦力,运动形式不同,动摩擦力又可分为滑动和滚动两种。
遇到此类问题,应先分清是哪种摩擦力,再去考虑其大小与哪些因素有关。
滑动摩擦力大小与物体对支承面压力大小和接触面粗糙程度有关。
压力越大,接触面越粗糙则滑动摩擦力越大。
但要特别注意正压力不总与物重相等,只有在水平地面上放置的物体压力才等于物重。
所以物重越大滑动摩擦力不一定大。
例如(图2-6)竖直墙面上滑动物体其滑动摩擦力大小与垂直于墙面的压力有关而与竖直向下的重力大小无关。
当压力和接触面不变时,滑动摩擦力大小也不会发生变化,不会随外力或运动速度变化而变化。
静摩擦力大小则不然。
根据力的平衡,处于相对静止的物体应受平
衡力,则静摩擦力与外力大小相等,方向相反,彼此平衡。
外力大小如何变化,保持相对静止的前提条件下静摩擦力大小随之变化。
例5.重为50N的物体,受到10N水平向右的拉力,在水平面上作匀
速直线运动,当拉力突然撤消时,此物体由于_______继续向前运动;
此时,它受到的摩擦力为________牛。
惯性,10
匀速直线运动物体水平方向必受平衡力即拉力和滑动摩擦力,二
力大小相等,均为10N。
当拉力撤消时,由于惯性物体继续运动,又由于物体对地面压力和接触面不发生改变,滑动摩擦力大小不变仍为10N。
[巩固提高]
1.起重机吊着6.2×
104N的重物,当重物在空中静止时,钢丝绳拉力等___牛,当重物匀速上升时,钢丝绳拉力将_____;
当重物匀速下降时,钢丝绳拉力将______;
(填“变大”,“变小”,或“不变”)当钢丝绳拉着物体加速上升时,钢丝绳拉力将______物体的重力(填“大于”,“小于”或“等于”)。
2.一物块重800N,放在水平地面上,当受到50N水平向右的力拉它时,作匀速直线运动,当拉力增大到90N时,物体所受合力大小是_____方向_____,若拉力保持50N,要使物体水平向左匀速运动,需另外加一个大小为________,方向向_____的力。
3.写字时铅笔尖与纸面间摩擦是______摩擦;
转笔刀转孔与铅笔间摩擦是________摩擦;
圆木在地面上滚动前进是______摩擦。
4.用板擦自左向右擦黑板,板擦受到摩擦力的方向______,这时黑板受到的摩擦力的方向_______。
5.如图2-7物体A重5N,B重15N,物体A的右表面是光滑的,其他各物体的接触面都不光滑,用水平力F把A、B两物体紧压在竖直墙上不动,这时,物体B在表面受到摩擦力大小为_______N,方向______;
右表面受到摩擦力大小为_______,方向_______.
6.如果一个物体在光滑的水平面上做匀速直线运动,并且在水平方向上只受两个力的作用,下列说法错误的是
A.两力一定是一对平衡力
B.如果两力同时去掉,物体仍将匀速直线运动
C.如果这两力同时去掉,物体将静止下来
D.如果在水平方向上再加一个力,物体运动状态将改变。
7.如图2-8所示,物体N和M叠加在水平桌面上;
在下列物体的受力中,属于一对平衡力的是
A.N对M压力与N所受重力
B.M对N支持力与N所受重力
C.N对M压力与M所受重力
D.M对N的支持力与M所受重力
8.如图2-9,绳子绕在柱子上,一端吊挂一个重物,
另一端让人拉住,如果让绳子在柱子上多绕几圈,人
可以省力些,这样做是因为:
A.增大a绳拉力
B.减小a绳拉力
C.增大b绳拉力
D.增大绳子与柱子的摩擦力
9.一物体放在水平桌面上,用5N水平推力推它不动,则摩擦力为
A.0牛B.等于5牛C.大于5牛D.小于5牛
10.课本小实验“筷子提米”(图2-10),把一根筷子直立插在杯子和米中间,
将米压紧,再往杯中加少量的水,过一会儿就可以把米和杯子提出来,请说明这一现象的原因?
11.重6300牛顿的直升飞机,在空中飞行时,正确的说法是:
()
A.
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- 初中物理23 二力平衡摩擦力 初中 物理 23 平衡 摩擦力