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高一物理知识点:摩擦力中的“动、静”变化

来源:101教育网整理 2018-03-19 字体大小: 分享到:

摩擦力中的“动、静”变化

河北 韩芳


摩擦力是《相互作用》这一章的重点,也是难点,还是今后进行受力分析、进而解决物理问题的基础,更是同学们初入高中学习中的一个不小的台阶。这一部分学习得好,将会提高同学们学习物理的积极性,增强同学们学好物理的信心。现将两种摩擦力作一对比分析,以便帮助同学们更好地理解其特点。

一、两种摩擦力的比较

 

产生的条件

大小

方向

静摩

擦力

①两物体接触

②接触面粗糙

③两物体间存在弹力

④两物体有相对运动的趋势

为最大静摩擦力)

跟接触面相切,并且跟物体间相对运动趋势的方向相反

滑动

摩擦力

①两物体接触

②接触面粗糙

③两物体间存在弹力

④两物体有相对运动

N为正压力)

跟接触面相切,并且跟物体间相对运动的方向相反


提到摩擦力,首先必须分清是静摩擦力还是滑动摩擦力,因为二者在计算大小和确定方向上都有很大的不同,不可一概而论。下面是初学者很容易犯的几种错误:

1.物体所受到的摩擦力的方向总是跟该物体的运动方向相反;

2.物体所受到的摩擦力的方向要么跟该物体的运动方向相同,要么跟该物体的运动方向相反,即摩擦力的方向总是跟该物体的运动方向在同一条直线上;

3.物体所受到的摩擦力一定是阻力;

4.摩擦力的大小与压力的大小一定成正比。


前三种错误观点是由于没有正确理解“相对运动(或相对运动趋势)的方向”的含义。第四种错误观点是由于没有准确区分静摩擦力和滑动摩擦力在大小的计算上的不同。


二、摩擦力从无到有、从有到无,从静到动、从动到静的变化

1.在图1甲、乙、丙中,在t=0时刻,质量为m的物体的速度为零,若外力与时间的变化关系为F=ktk为正的常数),则摩擦力f也将随时间t的变化而发生相应的变化。试分别作出与各图对应的f-t图象。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

2.在图1丁中,摩擦力f随斜面倾角0逐渐增大至)的变化而变化,作出对应的图象。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

1.解析:在图1甲中,前一段时间内物体保持静止,所受的摩擦力是静摩擦力,即f=F=kt。后一段时间内物体所受的摩擦力是滑动摩擦力,即(与F无关),物体做加速直线运动。f-t图象如图2甲所示。


在图l乙中,取沿斜面向上的方向为正方向。开始时物体有下滑的趋势,受到沿斜面向上的静摩擦力的大小。当施加推力以后,摩擦力的大小变为,在物体保持静止的过程中,物 体所受的摩擦力仍是静摩擦力。经过一定的时间后,物体将沿斜面方向向上滑动,物体所受的摩擦力是滑动摩擦力,即(与F无关)。f-t图象如图2乙所示。

在图

1.丙中,前一段时间内物体所受的摩擦力是滑动摩擦力,即,物体先加速运动,后减速运动直至静止。当物体保持静止时,所受的摩擦力是静摩擦力,即f=mg(与F无关)。f-t图象如图2丙所示。

2.解析:在图1丁中,当倾角较小时物体与斜面保持相对静止,所受摩擦力是静摩擦力,即。后一段时间内物体所受的摩擦力是滑动摩擦力,即,物体沿斜面加速下滑。图象如图2丁所示。


有兴趣的同学可以进一步思考:在这四幅图所示的情况下,物体在全过程中所受的最大摩擦力是多少?


总结:由于摩擦力通常表现为被动力,它的大小和方向往往随其他力的变化而变化,那么要把握好摩擦力中的动、静变化问题,必须把物体所受的各种力和物体的实际运动情况结合起来分析。



 

年级

 高一

学科

物理

版本


期数


内容标题

  摩擦力中的“动、静”变化

分类索引号

  G.622.46

分类索引描述

  辅导与自学

主题词

  摩擦力中的“动、静”变化

栏目名称

 专题辅导

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标签: 高一 物理 知识点 摩擦力 (责任编辑:米露)
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