學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí),受力分析是關(guān)鍵,掌握了受力分析方法,很多力學(xué)問題就迎刃而解了。
在重力、彈力、摩擦力這三種常見的力中,摩擦力比較隱蔽,分析判斷比較困難,一般在重力、彈力之后進(jìn)行分析,需要了解摩擦力產(chǎn)生的條件,結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)綜合判斷。
1、產(chǎn)生摩擦的條件:
① 滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦產(chǎn)生的條件:
物體表面粗糙+物體之間互相接觸、擠壓+發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
②產(chǎn)生靜摩擦的條件:
物體表面粗糙+物體之間互相接觸、擠壓+有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢。
2.摩擦方向:
它總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢相反,阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
3.注意理解:
摩擦力的方向可能與物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同,也可能相反,或不在同一直線上;可能是阻力,也可能是動(dòng)力。
4、摩擦力大小的測定:初中時(shí)通常利用平衡力與物體處于平衡狀態(tài)的關(guān)系來確定摩擦力的大小。
例1:如圖所示,物體A與物體B相連,物體A靜止在斜面上,求物體A所受的摩擦力?
分析:本題主要考察對(duì)物體間運(yùn)動(dòng)趨勢的判斷,物體A相對(duì)于斜面靜止,可能受到靜摩擦力。
因?yàn)槲矬wB的質(zhì)量未知,所以B對(duì)A的拉力等于B的重力。我們來討論以下幾種情況:
①若物體B的質(zhì)量較大沿斜面的拉力等于摩擦力嗎,則對(duì)A的拉力較大,A有向上滑動(dòng)的趨勢,同時(shí)會(huì)受到平行于斜面的摩擦力向下作用;
②若物體B的質(zhì)量較小,對(duì)A的拉力也較小,A有下滑的趨勢,會(huì)受到平行于斜面向上的摩擦力;
③ 如果物體B的質(zhì)量合適,物體A受到的拉力剛好能使物體A不滑落,即使沒有摩擦力,物體A相對(duì)于斜面也是靜止的。因此,物體A可能不受摩擦力的影響。
例2:在一條水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上放置一物體,分析傳送帶對(duì)物體施加的摩擦力。
分析:物體被放到傳送帶上后,開始加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度與傳送帶速度相同時(shí),物體隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)。
加速階段:當(dāng)物體剛放到輸送機(jī)上時(shí),其速度小于輸送帶速度,兩者之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),物體將受到與輸送帶運(yùn)動(dòng)方向相同的滑動(dòng)摩擦力,推動(dòng)物體加速。
勻速階段:物體與傳送帶保持相對(duì)靜止,依靠慣性保持勻速運(yùn)動(dòng),直到由于重力和支撐力的作用摩擦力消失。
生活中的摩擦:
(1)摩擦就是動(dòng)力:沒有摩擦,四輪驅(qū)動(dòng)就不可能實(shí)現(xiàn)。摩擦就是讓我前進(jìn)的動(dòng)力!
人走路、車行駛,都是靠摩擦力。
(2)摩擦就是阻力:沒有摩擦力,車輛就不能減速或停下來。
(3)靠摩擦力取勝的游戲:拔河,看我們中國隊(duì)的節(jié)奏,想不贏都難啊!
(4)汽車依靠摩擦力轉(zhuǎn)彎,此時(shí)摩擦力的方向指向彎道內(nèi)側(cè),與汽車運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上,主要改變車輛行駛方向(運(yùn)動(dòng)方向)。
我用力推,我用力推,我用力推:如果沒有摩擦那該有多好啊!
看來摩擦既有好處也有壞處:如果它有益,我們就應(yīng)該利用它;如果它有害沿斜面的拉力等于摩擦力嗎,我們就應(yīng)該盡量減少它。你還有什么其他看法?如何增加有益的摩擦?如何減少有害的摩擦?仔細(xì)觀察生活,告訴我們你的想法!