摩擦力:两个表面粗糙的物体,相互接触、挤压 并发生相对运动,或者具有相对运动趋势时,在两物体表面出现的阻碍它们相对运动或者相对运动趋势的力。
上述为摩擦力的定义及产生的条件
运动的物体很容易判断摩擦力 而运动趋势,是判断摩擦力的一个难点所在。
运动趋势,说明两个物体之间并没有发生实在的相对运动 但是它们却很想动() 说到这 很多同学已经一头冷汗了 (如何知道一个静止的物体是否想动啊???)
今天 跟大家介绍一种方法 用力的平衡的原理来判断摩擦力(看懂后 瞬间一秒轻松)
先明确一个概念:当物体静止 或者 匀速直线运动时 物体所受到的力平衡(即所受到的力全部能够抵消)
看下面图中的题 判断这样的情况下 物体是否受到摩擦力
一个静止在水平地面上的物体
水平地面上有一个物体,在水平向右的拉力F的作用下,此时正在向右做匀速直线运动
(思考ing………………………………………………………………………………)
分析:这两题中的物体有一个共同点 1中的物体处于静止状态 2中的物体处于匀速直线运动状态 这两种状态的物体受到的外力必须全部抵消
所以 先对1中的物体进行受力分析
此时物体收到一个地球施加的竖直向下的重力 和一个地面施加的竖直向上的支持力(它们彼此抵消)
水平方向上,若我们假设物体受到了一个水平方向的摩擦力
发现没?若此时物体在水平方向上受到一个摩擦力 那么在它的反方向我们将不能找到另一个力来和它抵消 这样的话 就违背了题目中物体静止的条件了
所以 这一题中 由力的平衡判断出 物体不需要受摩擦力。再回到上上图
此时 G=F支 受力平衡 物体静止 ok! (^o^)
同理 对2中的物体进行受力分析
支持力和重力抵消
此外 此题中的物体还受到一个向右的力F,要使物体能够匀速运动,必须还要受到一个向左的和F相平衡,那么 (都明白了吧 这个力就是……)
没错!!! 这个和F相抵消的力就是摩擦力 所以此题中 由力的平衡判断出 物体需要受到摩擦力 方向 水平向左 懂?^o^
继续 看下面3和4的物体
3中的物体被力F压在竖直墙面上保持静止 对它进行受力分析
物体受到墙面对它的水平向左的支持力 此力与压力F平衡
物体还受到地球对它的竖直向下的重力 所以 力的平衡知识告诉我们 物体还需要受到一个竖直向上的力 来和重力平衡(抵消),此力即为摩擦力
最后对4中的物体进行受力分析 一个静止在斜面上的物体
物体受到地球施加的重力竖直向下 和斜面施加的支持力 垂直于斜面向上
此时 看上去两个力并不能平衡 因为方向没有完全相反
我们注意观察重力 可以把重力分解一下
重力有一部分垂直斜面向下的方向G2 还有一部分沿斜面向下的方向G1
注意 G是G1和G2合成的 所以 当我们把G分解为G1和G2之后 原本的G就不存在了
G1和G2是G的两个组成成分(具体怎么分解可参考“力的合成”中 平行四边形定则)
那么 看上图 F支和G2平衡 还剩一个G1将和摩擦力平衡
同样 由力的平衡知识分析出 物理需要受到一个沿斜面向上的摩擦力。
总结一下 上面所有四个题都利用了一个知识点 即物体受到的力要平衡的原理 根据需求判断出摩擦力的存在与否 和大小方向
要用这个方法 物体必须处于 静止或者匀速直线运动状态。
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