一、滑动摩擦力
1、滑动摩擦力产生的条件:
(1)两物体之间存在压力(挤压);
(2)两物体间的接触面粗糙;
(3)两物体间发生了相对滑动。这三个条件必须同时满足,缺一不可。
2、滑动摩擦力的大小:
两个物体间的滑动摩擦力的大小f跟这两个物体表面间的压力N的大小成正比,即
注意:N的值不一定等于物体的重力,也不一定与重力有关,而应通过对物体的受力分析求得。μ为动摩擦因数,它的数值由接触面的材料和表面的粗糙程度决定,通常情况下
3、滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,且与相对运动的方向相反。滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,而不是与物体的运动方向相反,这里的“相对运动方向”是指受力物体相对于施力物体的运动方向。如图所示,小车上的木块由A点向B点滑动,木块受到的滑动摩擦力方向向右。当小车向左运动时,木块相对地向左运动;当小车向右运动时,木块相对地可能向左运动,也可能向右运动。
二、静摩擦力
1、静摩擦力产生的条件:
(1)两物之间存在压力(挤压);
(2)两物体间的接触面粗糙;
(3)两物体间有相对运动趋势。
2、静摩擦力的大小:
静摩擦力的大小随使物体产生相对运动趋势的外力F的增大而增大,但不能超过最大静摩擦力
三、明确摩擦力的几个疑难问题
1、摩擦力不是阻碍物体的运动,而是阻碍物体间的相对运动。它可以是阻力,也可以是动力。
2、静止的物体可以受到滑动摩擦力。如磨刀的时候,静止的磨刀石可以受到刀对它的滑动摩擦力。运动的物体可以受到静摩擦力,如随传送带一起向上传送的物体,它相对地面在运动,受到的却是静摩擦力,因为它相对传送带静止。
3、摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反,也可以与物体的运动方向相同,还可以与物体的运动方向不在同一直线上。如放在水平转盘上做匀速圆周运动的物体,受到的静摩擦力指向圆心,与物体的运动方向垂直。
4、两种摩擦力都可以是阻力,也可以是动力。
例1、下列关于物体所受静摩擦力作用的叙述,正确的是( )
A. 静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B. 静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同
C. 静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直
D. 静止物体所受的静摩擦力一定为零
解析:静摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同,也可以相反,还可能与运动方向不在一条直线上,故AB项错误;静摩擦力的方向一般由相对运动趋势的方向判断,但在相对运动趋势难以确定时,就应根据物体的运动情况间接判断。比如,处于水平转盘上的物体随转盘一起匀速转动时,物体受到的重力和支持力平衡,那么提供向心力的力就必然是静摩擦力,此时静摩擦力的方向与物体的运动方向垂直,所以C项正确。D项显然错误。
故选C项。
例2、下列有关滑动摩擦力的说法正确的是( )
A. 物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比
B. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反
C. 滑动摩擦力总是阻力
D. 滑动摩擦力随正压力的增大而增大
解析:滑动摩擦力跟正压力成正比,它揭示了有压力的地方才有摩擦力可言,又揭示了滑动摩擦力与接触面的物理性质有关,滑动摩擦力与正压力的比值,可以描述接触面的这一物理性质,将
故选D项。
例3、运动员用手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速滑下,他所受的摩擦力分别为
A.
C.
解析:同学们易错选A项。但通过仔细分析发现
故选C项。
例4、如图所示,当物体A与传送带一起以2m/s的速度做匀速直线运动时,物体与传送带之间( )
A. 无摩擦力
B. 有滑动摩擦力,方向沿传送带向上
C. 有滑动摩擦力,方向沿传送带向下
D. 有静摩擦力,方向沿传送带向上
解析:因为物体A与传送带一起做匀速直线运动,所以两者相对静止。假设物体A与传送带之间光滑,则物体有沿传送带向下运动的趋势,所以可知物体与传送带之间有静摩擦力,且方向沿传送带向上。
故选D项。
例5、把一个重为G的物体用一个与时间成正比的水平推力F(
解析:物体对墙壁的正压力在数值上等于水平推力F,即
所以能描述整个过程中的摩擦力随时间变化关系的图像应是C项。
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