摩擦力讲义.doc

摩擦力讲义.doc

《摩擦力讲义.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《摩擦力讲义.doc（4页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

8.3摩擦力

一、摩擦力的产生

1、定义：

两个互相接触的物体，当它们相对滑动或有相对运动的趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力的力，这种力叫做摩擦力。

（解释：

相对运动趋势是指物体处于欲动而未动的一种特殊状态）

2、产生的条件：

第一：

两物体相互接触；第二：

两物体相互挤压，发生形变（即有弹力）；第三：

两物体发生相对运动或相对运动趋势；第四：

两物体间接触面粗糙。

（注意；有摩擦力时必有弹力，有弹力时不一定有摩擦力）

3、摩擦力分类：

静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。

二、滑动摩擦力

1、摩擦力的方向：

摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。

例1：

找出A物体所受摩擦力方向，并判断是阻力还是动力

物体在水平面上向右运动时把A物体刚放在传送带上时，A与传送带一起向右运动但速度还比传送带慢时

（注意：

滑动摩擦力方向是与物体相对另一个物体的运动方向相反，可能与物体运动方向相同，也可能与物体运动方向相反！

摩擦力既可能是阻力，也可能是动力。

）

2、大小：

只与接触面压力和接触面粗糙程度有关。

例2：

一木块在粗糙水平面上在水平向右大小10N的拉力作用下向右做匀速直线运动，画出该车受力示意图

（1）求此时摩擦力大小和方向，说明为什么？

（2）若将作用在小车上的拉力F增加为15N，小车做运动，摩擦力大小为

因为

（3）若将作用在小车上的拉力F增加为30N，小车做运动，摩擦力大小为

（4）若将作用在小车上的拉力F减小为5N，小车做运动，摩擦力大小为

（5）最后撤去拉力F，小车在停止运动前，摩擦力大小为

（解析：

找匀速直线（平衡状态）求出滑动摩擦力，然后小车所受的力和速度大小无论怎样变化，滑动摩擦力大小始终不变，因为滑动摩擦力大小只与和有关！

3、测量滑动摩擦力：

①测量方法：

把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。

测量原理：

物体做匀速直线运动时, 物体在水平方向的拉力和摩擦力是一对平衡力。

（二力平衡） 

②测量方法：

测量原理：

物体做匀速直线运动时, 物体在水平方向的拉力和摩擦力是一对平衡力。

（填空直接填“二力平衡”）

③结论：

接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

由前两结论可概括为：

滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。

例3：

弹簧测力计匀速拉木块时的拉力就是木块受到的滑动摩擦力吗？

实验步骤1）探究接触面粗糙程度与滑动摩擦力的关系

步骤2）探究接触面压力大小与滑动摩擦力的关系

步骤3）探究接触面面积大小与滑动摩擦力的关系

 ④该研究采用了控制变量法。

实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。

一、静摩擦力

1、方向：

与物体相对运动趋势方向相反

例4：

一玻璃瓶重10N，用20N的力把他捏住静止在空中，画出瓶子受力示意图，并求出摩擦力大小，手捏瓶子的力越大摩擦力越大吗？

2、大小：

可能随外力的变化而变化，由二力平衡求出大小

例5：

老师分别10N、20N、30N的水平推力去推讲台，但未推动，画出此时讲台受力示意图，分别求出此时讲台摩擦力大小。

3、水平面上物体所受摩擦力与所受拉力关系图像为（物体所受滑动摩擦力略小于最大静摩擦力，初中阶段粗略认为相等）

例6：

把A物体刚放在传送带上，若A还是静止还没有与传送带一起向右运动时，受什么摩擦力？

说明了什么？

再举个类似例子。

例7：

A在B之上，A与B始终相对静止，A被F=10N的力作用下拉着一起向右匀速直线运动，求A与B，B与地面摩擦力的大小和方向。

例8：

A在B之上，A与B始终相对静止，B被F=10N的力作用下拉着一起向右匀速直线运动，求A与B，B与地面摩擦力的大小和方向。

例9：

分析走路与骑自行车时鞋子与自行车轮与地面的摩擦力。

例10：

一个重50N的小车，如图所示刚开始在10N的水平拉力F下保持静止，此时受到水平方向上的摩擦力为N，然后在15N的水平拉力F下依然保持静止，此时受到水平方向上的摩擦力为N，然后继续增大拉力为20N，小车开始做匀速直线运动，此时受到水平方向上的摩擦力为N，最后将这个拉力撤去，小车在慢慢停下来过程中受到水平方向上的摩擦力为N。

四、滚动摩擦（比如搬行李箱、圆珠笔写字。

搬桶装水、搬轮胎等）

五、摩擦的利用与防止

①增大有益摩擦力的方法有：

A、增大压力B、增大接触面变粗糙

②减小有害摩擦的方法有：

A、减小压力B、减小接触面粗糙程度，使接触面变光滑C、变滑动为滚动（滚动轴承）D、使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）

实际生活中，摩擦力处处存在，既有利，又有弊。

现列举如下：

【有益摩擦】 

   ① 走路时，鞋与地面之间的摩擦；    ② 手握筷子时的摩擦； 

   ③ 爬树时，人与树之间的摩擦；    ④ 手拿油瓶时的摩擦； 

   ⑤ 刹车时，车轮胎与地面间的摩擦；⑥ 用铅笔写字时，铅笔尖与纸之间的摩擦；    ⑦ 用小刀削铅笔时，铅笔与小刀之间的摩擦； 

   ⑧ 用黑板擦擦黑板时，黑板擦与黑板之间的摩擦；等等。

【有害摩擦】 

   ① 机器的运动部件间产生的摩擦；    ② 自行车的轴与轴承间的摩擦； 

   ③ 人拉笨重的物体时，物体与水平地面间的摩擦；    ④ 滑雪时，滑雪板与雪面间的摩擦；等等。

课堂练习

一、选择题

1、如图8.1-5所示，的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是：

（）

2、竖直握在手中的瓶子不滑落下来，这是因为：

（）

A．手的握力等于瓶子所受的重力B．手的握力大于瓶子所受的重力

C．手对瓶子的静摩擦力等于瓶子所受的重力D．手对瓶子的静摩擦力大于瓶子所受的重力

3、用钢笔写字时，笔尖与纸面之间的摩擦为＿＿＿＿摩擦；用圆珠笔写字时，笔里头的小钢珠与纸面之间的摩擦为＿＿＿摩擦；人走路时，鞋底与地面之间的摩擦是＿＿＿＿摩擦。

4、用一水平力F=30N将重20N的木块压在竖直墙壁上，若木块静止，木块受到墙壁的摩擦力大小为＿＿＿＿，摩擦力的方向＿＿＿＿。

使其沿墙壁匀速下滑，则木块受到墙壁的摩擦力大小为＿＿＿＿，摩擦力的方向＿＿＿＿。

5、冬天，汽车在冰面上行驶时，轮胎上经常缠上防滑链，这是采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的办法来＿＿＿＿摩擦的。

6、小慧用如图8.1-11所示，的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．

（1）实验时，小慧将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿＿＿＿＿＿方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．这样做的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，实验时，小慧记录的部分数据如下表所示．

序号

木块放置情况

木板表面情况

压力／N

弹簧测力计示数／N

1

平放

木板

6

1.2

2

平放

木板

8

1.6

3

平放

木板

10

2.0

4

平放

木板上铺棉布

6

1.8

5

平放

木板上铺毛巾

6

3.0

（2）a．分析序号＿＿＿＿＿三组数据可知：

滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关．b．如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为＿＿＿＿＿三组数据进行分析．

（3）小慧在实验时还发现：

在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化．他请教老师，知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况．若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图8.1-12所示，其中0～4s木块处于静止状态．分析图像可知：

要使木块由静止开始运动，至少要用＿＿＿＿＿N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是：

（）

A．静止B．匀速直线运动

C．静止或匀速直线运动D．条件不足，无法判断

（4）该实验研究方法是＿＿＿＿＿，原理是＿＿＿＿＿。