高中數(shù)學(xué)中滑動摩擦力的方向,熱科學(xué)和熱科學(xué)是高考和中考的重點(diǎn),而熱科學(xué)中的摩擦是基礎(chǔ)中的重中之重。 也是很多小學(xué)生乃至小學(xué)生最容易出錯(cuò)、最頭疼的數(shù)學(xué)題之一。
雖然解決任何問題都有方法和技巧,但對于摩擦來說,只要掌握了摩擦的三個(gè)方面,就可以突破這個(gè)問題:
在此之前,我們首先要區(qū)分“運(yùn)動”和“相對運(yùn)動”,兩個(gè)看似相似卻完全不同的概念! ——“運(yùn)動”始終是“對地運(yùn)動”! “相對運(yùn)動”是“與其接觸的物體的運(yùn)動”。
因此,相對運(yùn)動的兩個(gè)物體之一可能是靜止的!
1.區(qū)分兩種類型的摩擦:
摩擦有三種類型:靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦。 對于滾動摩擦滑動摩擦力的方向,通常的研究很少且簡單。 所以我們遇到的主要問題是如何區(qū)分靜摩擦力和滑動摩擦力!
用數(shù)學(xué)術(shù)語來說:關(guān)鍵在于對物體之間“相對運(yùn)動”和“相對運(yùn)動趨勢”的理解。 如果物體之間存在相對運(yùn)動,則兩者之間存在滑動摩擦,如果存在相對運(yùn)動趨勢,則兩者之間存在靜摩擦。
從生活應(yīng)用來看:只要出現(xiàn)“滑移”,就是滑動摩擦。 存在一種“滑動傾向”,即靜摩擦力。
深刻理解并牢牢記住以下兩句話:
“運(yùn)動的物體不一定有滑動摩擦力!靜止的物體不一定有靜摩擦力!”
即:“運(yùn)動的物體可能會受到靜摩擦力,靜止的物體可能會受到滑動摩擦力”
另外:“摩擦力既是力又是阻力!”
生活例子:
擦黑板:黑板擦與黑板之間有相對運(yùn)動。 黑板是靜態(tài)物體,但會受到滑動摩擦力。 這個(gè)摩擦力就是黑板擦的阻力。
拖地:拖把與地面之間存在相對運(yùn)動。 地面是靜止的物體,但會受到滑動摩擦力。 這種摩擦力就是拖把的阻力。
滑冰:輪滑鞋與地面之間存在相對運(yùn)動。 地面是靜止的物體,但會受到滑動摩擦力。 這個(gè)摩擦力就是溜冰鞋的阻力。
行走:腳相對于地面沒有鎖定,所以遇到的是靜摩擦力,這是人前進(jìn)的動力!
爬桿:抓桿爬行時(shí),雙手用力擠壓,手與桿之間沒有鎖緊,受到向下的靜摩擦力。 這種靜摩擦力就是人向上攀爬的動力。
各類汽車前進(jìn)時(shí):后輪和前輪沒有抱死,因此受到靜摩擦力。 (學(xué)校不研究復(fù)雜案件)
傳送帶問題中的摩擦力是最復(fù)雜的:如果鎖緊,則為滑動摩擦,否則為靜摩擦。
二、確定摩擦方向:
從定義上看:滑動摩擦力的方向與“相對運(yùn)動”的方向相反,靜摩擦力的方向與“相對運(yùn)動趨勢”的方向相反。
從受力分析的角度來看:如果物體所受的力是平衡的,并且沒有相對運(yùn)動,則靜摩擦力的方向與外力的方向相反。
如果發(fā)生相對運(yùn)動,無論受力情況如何,滑動摩擦力都與相對運(yùn)動趨勢的方向相反。
生活實(shí)例:
行走:腳蹬地并有向后移動的趨勢,因此受到向前的靜摩擦力。 作為人們前進(jìn)的動力。
騎自行車時(shí):后輪和前輪都沒有鎖死,因此它們受到靜摩擦力。 并且由于前輪是驅(qū)動輪,與地面的接觸點(diǎn)有向后移動的趨勢,因此受到向前的靜摩擦力,這是汽車前進(jìn)的驅(qū)動力。 后輪是從動輪,受到向后的靜摩擦力,這是車輛前進(jìn)的阻力。
當(dāng)自行車僅用手推動時(shí):您可以將車輪視為方形輪。 其實(shí)此時(shí)仍然遇到的力是靜摩擦力,但是一下子就可以判斷出兩個(gè)輪子遇到的阻力方向是向后的!
輸送帶將物體輸送到高處:物體沿斜坡向下受到靜摩擦力。 (具體情況具體分析)
3.計(jì)算摩擦力:
靜摩擦力:根據(jù)二力平衡原理,靜摩擦力等于平衡它的另一個(gè)力。 例如,如果用手推一把椅子,椅子不動,則靜摩擦力等于推力。 靜摩擦力隨推力變化,但方向始終相反!
滑動摩擦力:高中時(shí)要記住的決定性因素只有兩個(gè):正壓力和接觸面的粗糙度! 如果這兩個(gè)激勵不變,則滑動摩擦力將保持不變。 中學(xué)時(shí)是按照公式計(jì)算的。 如果力是平衡的,也可以根據(jù)平衡力來計(jì)算。
最后,我們一定要記住:遇到摩擦?xí)r,首先要分清是靜摩擦還是滑動摩擦! 如果是靜摩擦,可以通過平衡兩個(gè)力來解決。 如果是滑動摩擦,則僅取決于正壓力和接觸面的粗糙度。 只要這兩者不變,滑動摩擦力就不會改變!