在初中階段,求摩擦力的方法主要有以下幾種:
1. 根據(jù)二力平衡求摩擦力:如果物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),并且拉力等于摩擦力,則可以根據(jù)二力平衡來(lái)求解摩擦力。
2. 根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式求摩擦力:初中物理中,常見(jiàn)的摩擦力包括靜摩擦力(靜止時(shí)的摩擦力)和滑動(dòng)摩擦力(運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力),可以根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式 F=μF_{N} 來(lái)求解。μ是摩擦系數(shù),F(xiàn)_{N}是正壓力。
3. 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律求摩擦力:如果物體在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),可以根據(jù)牛頓第二定律求摩擦力。
需要注意的是,初中物理通常只研究水平面上的摩擦力,而在其他表面上(例如斜面、滾動(dòng)等)的摩擦力,則需要更高級(jí)的物理知識(shí)來(lái)求解。
初中物理中,關(guān)于摩擦力的例題可以這樣設(shè)計(jì):
例題:
問(wèn)題:一物體在水平地面上勻速直線運(yùn)動(dòng),請(qǐng)分析物體受到哪些力,并計(jì)算出摩擦力的大小。
分析:
1. 物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此物體受到平衡力的作用。
2. 物體在水平方向上受到兩個(gè)力,即摩擦力和拉力。
3. 根據(jù)二力平衡的條件,這兩個(gè)力必須大小相等。
已知條件:
1. 物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。
2. 物體受到的拉力為5N。
3. 物體在水平地面上移動(dòng)的距離為2m。
摩擦力計(jì)算過(guò)程:
根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式 f = μN(yùn),其中N為正壓力,這里可以認(rèn)為正壓力為物體的重力,因此有:
f = μN(yùn) = μmg = 0.5 × m × 9.8 = 4.9m (單位為牛頓)
由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此摩擦力和拉力大小相等,即:f = F_拉 = 5N
答案:物體受到的摩擦力大小為5N。
這個(gè)例題設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的滑動(dòng)摩擦力計(jì)算問(wèn)題,通過(guò)這個(gè)例題,學(xué)生可以了解到如何根據(jù)已知條件求得滑動(dòng)摩擦力的大小。同時(shí),這個(gè)例題也強(qiáng)調(diào)了平衡力的概念,幫助學(xué)生理解物體在平衡狀態(tài)下受力的情況。