1.滑動摩擦的方向
它與接觸面相切并垂直于彈力方向。 滑動摩擦力的方向與相對運(yùn)動的方向相反。 接觸面上會產(chǎn)生摩擦力。
?相對運(yùn)動是指兩個接觸面之間的相對運(yùn)動斜面物體靜摩擦力公式,即受力物體相對于施力物體施加力。
滑動摩擦的方向可以與運(yùn)動方向相同或成銳角(正功、功率)、與運(yùn)動方向相反或成鈍角(負(fù)功、阻力)、或垂直于運(yùn)動方向(沒有工作)。
[什么]垂直于運(yùn)動方向有滑動摩擦嗎? 是的,如果你垂直扔面團(tuán),用刀水平切它。
如何確定滑動摩擦力的方向?
首先確定相對運(yùn)動的方向,然后反轉(zhuǎn)相對運(yùn)動的方向。
示例:如圖所示,
水平輸送帶的皮帶以恒定速度v運(yùn)動。質(zhì)量為m的小塊以一定的水平初速度v在皮帶邊緣垂直滑到皮帶上。假設(shè)皮帶足夠大,動摩擦力塊與帶之間的系數(shù)為μ,
(1)分析并解釋塊在皮帶上作什么運(yùn)動?
(2)塊體在皮帶上運(yùn)動的整個過程中,摩擦力對塊體做功并發(fā)熱。
(3) 塊體在皮帶上移動的最小速度。
例:物體M位于斜面上,在平行于斜面的水平力F的作用下,處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài),如圖所示。
若去掉外力F,則物體()
A.會從斜坡上滑下來
B. 摩擦力的方向必須改變
C. 摩擦力增加
D、摩擦力變小
示例:如圖所示,
將質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上,與鋼板的動摩擦因數(shù)為μ。 由于光滑導(dǎo)向槽A、B控制的物體只能沿水平導(dǎo)向槽移動,因此鋼板在施力的同時以速度v 1 向右移動。 F沿導(dǎo)槽方向拉動物體,使物體沿導(dǎo)槽以速度v2運(yùn)動。 F的大小是多少?
例:一個孩子在廣場上玩耍時,用繩子將一個充滿氫氣的氣球綁在一塊小石頭上,并將小石頭放在水平地面上。 已知小石頭的質(zhì)量為m?,氣球(氣球(包括球內(nèi)的氫氣)的質(zhì)量為m2,氣球的體積為V,空氣密度為ρ(V和ρ均為視為不變量)英語作文,風(fēng)沿水平方向吹,風(fēng)速為v。已知風(fēng)對氣球的作用力為f=ku(其中k為已知系數(shù),u為速度)氣球相對于空氣的位置)開始時,小石頭靜止在地面上,如圖所示。
(1)如果風(fēng)速v逐漸增大,孩子擔(dān)心氣球會和小石頭一起被吹離地面。 嘗試判斷是否會發(fā)生這種情況并解釋原因。
(2)如果繩子突然斷開,可知?dú)馇蝻w上天空后,氣球所經(jīng)過的空間內(nèi)的風(fēng)速v保持恒定。 求氣球能達(dá)到的最大速度。
【分析】物體在空氣中運(yùn)動時所受到的空氣阻力和滑動摩擦力是相似的,因此可以利用以上知識來解決空氣阻力問題,尤其是有風(fēng)的情況下。 此時應(yīng)有:空氣或風(fēng)對物體的作用力與物體相對空氣(或風(fēng))的運(yùn)動方向相反,與空氣(或風(fēng))的運(yùn)動方向相同相對于物體。
2、滑動摩擦力的大小
f=μFN
μ是動摩擦因數(shù),不是靜摩擦因數(shù); FN 是壓力(彈力)。
滑動摩擦力的大小與相對運(yùn)動速度的大小無關(guān)(關(guān)系很小,可以忽略)斜面物體靜摩擦力公式,與接觸面的大小無關(guān)(彈力按比例分擔(dān))到接觸面)。
示例:如圖所示,
地上有兩條黑白相間的毛巾交替折疊。 白毛巾的中間部分用線與墻壁連接,黑毛巾的中間部分用線拉動。 假設(shè)這些線是均勻水平的。 如果每條毛巾的質(zhì)量等于 則毛巾與地面的摩擦系數(shù)為μ。 為了分離黑毛巾和白毛巾,以恒定速度拉出黑毛巾所需的水平力為5μmg。
?f=μmg 只是巧合。
3. 滑動摩擦做功
滑動摩擦可以做正功(如水平傳送帶的初始階段)、負(fù)功(如滑塊在水平面上滑動減速)或不做功(如擦黑板與擦黑板與負(fù)功)工作,黑板上沒有完成任何工作)。
滑動摩擦必須對一對系統(tǒng)做負(fù)功(摩擦產(chǎn)生熱量),而靜摩擦對一對系統(tǒng)不做功(不產(chǎn)生熱量)。
4、交互關(guān)系
相互作用力是一對性質(zhì)相同的力。 如果A對B是滑動摩擦,那么B對A也一定是滑動摩擦。
5、動摩擦系數(shù)的測量
例:在一項(xiàng)探索“摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,使用的設(shè)備包括:立方體木塊、讀數(shù)準(zhǔn)確的彈簧測力計、粗糙度均勻的長木塊、棉布、毛巾等。
(1)使用圖A所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量木塊與長木板之間的摩擦力時,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的指示難以保持穩(wěn)定且難以讀取。 請分析一下是什么原因。
(2)為了解決上述問題,一位學(xué)生改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置,如圖B所示。請描述如何使用該裝置來測量一塊木頭和一塊長木板之間的摩擦力。
(3)為什么使用圖B所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以解決上述問題?
【答案】(1)木塊很難保持勻速直線運(yùn)動。
(2)當(dāng)長木板被拉動時,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。 根據(jù)二力平衡的條件,彈簧測力計的示值等于摩擦力的大小。
(3)因?yàn)闊o論長木板是否勻速直線運(yùn)動,木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài),易于讀取。