初中物理知識(shí)點(diǎn):摩擦力的大小

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
定義:
兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫做摩擦力。


產(chǎn)生的條件:
(1)兩物體接觸面粗糙不平;
(2)兩物體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì);
(3)兩物體之問相互擠壓發(fā)生彈性形變,接觸面上有壓力產(chǎn)生。

摩擦力的作用效果:總是阻礙物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。

摩擦力的方向:
摩擦力方向總是沿接觸面的切線方向,和物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
說明:“相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向”不是“運(yùn)動(dòng)方向”。我們以人走路時(shí)地面與鞋底間的摩擦力為例來說明這個(gè)問題。人走路時(shí),腳用力向后蹬地,腳相對(duì)地向后運(yùn)動(dòng),摩擦力阻礙了腳向后運(yùn)動(dòng),但有利于腳向前運(yùn)動(dòng),因此地面給鞋底的摩擦力方向是與人的運(yùn)動(dòng)方向相同的。由此說明,摩擦力有時(shí)阻礙運(yùn)動(dòng),有時(shí)有利于運(yùn)動(dòng),但無論哪種情況,必與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。

控制變量法研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素:
在探究“摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”這個(gè)問題時(shí)用到控制變量法。為了探究摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度是否有關(guān),先使木塊在同一木板上面滑動(dòng),即保持了接觸面的粗糙程度這一個(gè)量相同,改變壓力的大小,看滑動(dòng)摩擦力是否改變;然后保持壓力這一個(gè)物理量相同,改變接觸面的粗糙程度,讓木塊分別在較光滑的小板上和較粗糙的毛巾面上滑動(dòng),測(cè)出摩擦力的大小,根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷得出滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)的結(jié)論。
例1:小明在探究“影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,記錄的結(jié)果如下表所示:

(1)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,使用的是控制變量法,第1、3 兩次實(shí)驗(yàn)中的變量是________,控制的變量是______。得出的結(jié)論是:在壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,摩擦力越大。
(2)在探究壓力對(duì)摩擦力的影響時(shí),可采用_______ 兩次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出的結(jié)論是:_______________________________________________
解析:從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,第1、3兩次實(shí)驗(yàn)中的壓力相等,產(chǎn)生的摩擦力不同,說明在壓力相同時(shí),接觸面越粗糙(木塊與棉布),摩擦力越大。根據(jù)控制變量的思想,若研究摩擦力與壓力大小的關(guān)系,應(yīng)保持接觸面不變,即第l、2兩次實(shí)驗(yàn),從數(shù)據(jù)中看出,壓力越大,摩擦力越大。
答案:(1)接觸面的粗糙程度壓力的大小
(2)1、2在接觸面的粗糙程度不變時(shí),壓力越大,摩擦力越大

平衡狀態(tài)中摩擦力大小的判斷:
根據(jù)二力平衡的知識(shí),一對(duì)平衡力一定大小相等,方向相反,作用在同一物體上,故可對(duì)物體進(jìn)行受力分析,從而來判斷摩擦力情況。這也是判斷各種摩擦力情況最行之有效的方法。例:體重為490N的某同學(xué)用雙手握住豎直的木桿勻速上攀,他所受的摩擦力( )
A.等于490N,方向豎直向下
B.等于490N,方向豎直向上
C.大于490N,方向豎直向下
D.小于490N,方向豎直向上
解析:人勻速上攀,受力平衡,重力等于摩擦力,且方向相反。
答案:B

滑動(dòng)摩擦力:
定義: 當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí),會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力叫滑動(dòng)摩擦力。

大。篎=μ×FN。FN:正壓力(不一定等于施力物體的重力)μ:動(dòng)摩擦因數(shù)

方向:滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿接觸面,并且與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。

靜摩擦力:

定義:若兩相互接觸且相互擠壓,而又相對(duì)靜止的物體,在外力作用下如只具有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì),而又未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則它們接觸面之間出現(xiàn)的阻礙發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的力,謂之“靜摩擦力”。

大。红o摩擦力根據(jù)外力而變化,但有一個(gè)最大值,叫做最大靜摩擦力。最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。

方向:跟接觸面相切,跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。

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