簡介 在估計摩擦力的大小之前,必須首先分析物體的運動,以確定是靜摩擦力還是滑動摩擦力。 如果是滑動摩擦,可以通過公式f=μN估算,其中μ為摩擦系數(shù); 如果是靜摩擦,通常是根據(jù)物體的運動(靜止、勻速運動或變速運動),借助平衡條件或運動定理的多項式解。 要判斷滑動摩擦力的方向,必須掌握“滑動摩擦力的方向和對象”。
在估計摩擦力的大小之前高中物理摩擦力公式,必須分析物體的運動以確定是靜摩擦還是滑動摩擦。 如果是滑動摩擦,可以通過公式f=μN估算,其中μ為摩擦系數(shù); 如果是靜摩擦,通常是根據(jù)物體的運動(靜止、勻速運動或變速運動),借助平衡條件或運動定理的多項式解,來判斷滑動的方向摩擦力必須掌握“滑動摩擦力的方向與物體相對運動方向相反”的判斷依據(jù)。 具體方法是首先選擇受到摩擦力的物體作為研究對象高中物理摩擦力公式,然后將與研究對象直接接觸的物體作為參考對象,找出研究對象相對于參考對象的速度方向。
摩擦力的計算方法 摩擦力的求法
1、滑動摩擦力的估算公式為f=μN。 式中的μ稱為動摩擦素數(shù),也稱為滑動摩擦系數(shù)。 僅與接觸面的材料和粗糙度有關(guān)。 注意,與接觸面積無關(guān); N為正壓力。
2、滑動摩擦力:發(fā)生在相互接觸并相對滑動的兩個物體之間,限制它們之間的相對滑動力。
3、摩擦力的方向與物體的相對運動方向或相對運動趨勢方向相反。 而不是與物體運動方向相反。 摩擦力既可以用作動力,也可以用作阻力。
如何計算摩擦力、摩擦力估算方法
2.滑動摩擦力的估計
1、滑動摩擦力:發(fā)生在相互接觸并相對滑動的兩個物體之間,限制它們之間的相對滑動力。
2、滑動摩擦力的估算公式為f=μN。 式中的μ稱為動摩擦素數(shù),也稱為滑動摩擦系數(shù)。 僅與接觸面的材質(zhì)和粗糙度有關(guān),與接觸面積無關(guān); N為正壓力。
3、滑動摩擦具有以下特點:
① 在接觸面粗糙度相同的情況下,滑動摩擦力的大小f與法向壓力成反比:f=μFN(μ為動摩擦質(zhì)數(shù));
②在物體壓力下,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;
③滑動摩擦力的大小略小于最大靜摩擦力FMAX。 一般估計時,可以認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。
3. 滾動摩擦力的估算
1、滾動摩擦力:滾動摩擦力是物體滾動且接觸面始終變化時作用在物體上的摩擦力。 它本質(zhì)上是靜摩擦力。
2、滾動摩擦力的估算公式:f=mgu/r。 (m 質(zhì)量 g 重力加速度 f 摩擦力 u 滾動摩擦系數(shù) r 車輪直徑)
3、物體的滾動情況與接觸面有關(guān)。 當滾動物體在接觸面上滾動或有滾動趨勢時,物體和接觸面就會產(chǎn)生變形。 其變形可分為接觸面變形和滾動物體不變形(此時物體稱為質(zhì)心)、接觸面不變形(此時接觸面稱為剛性面) )和滾動體、接觸面和滾動體的變形有四種情況:物體不變形和接觸面和滾動體都變形。
4. 摩擦力估計問題及分析
【示例】(2018年春季·瑤海區(qū)期中考試)滑動摩擦力的大小與摩擦中兩個物體之間的壓力和接觸面的粗糙度有關(guān)。 具體關(guān)系為f摩擦力=μFN,其中μ為動摩擦素數(shù),F(xiàn)N為物體間的壓力。
(1)如圖所示,用彈簧測力計水平勻速拉動重量為10N的物體A,并在水平臺面上做直線運動時,彈簧測力計顯示為2N。 試求:物體A在桌子上滑動時的運動摩擦素數(shù)μ。
(2)請證明滑塊A所受的摩擦力f等于彈簧測力計上顯示的拉力F(溫馨提示:彈簧測力計上顯示的值為彈簧的拉力)。
【分析】(1)已知物體的重力和彈簧測力計的讀數(shù),利用公式f摩擦力=μFN的修正,可以得到動摩擦力素數(shù)的大小。
(2)當滑塊做勻速直線運動時,根據(jù)兩個力平衡的知識,滑塊上的摩擦力等于彈簧測力計的拉力F。
【答案】解:(1)動摩擦力的素數(shù)可由公式f摩擦力=μFN求得:
μ=fmo/FN=2N/10N=0.2。
(2)當滑塊A恰好做勻速直線運動時,處于平衡狀態(tài)。 滑塊受到彈簧測功機水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f。 這是一對平衡力。 所以f=F;
彈簧測力計對A的拉力F'和物體A對彈簧測力計的拉力F是一對斥力和反斥力,且大小相等,即F=F' ,所以F=f。
答:(1)物體A在桌面上滑動時的動摩擦素數(shù)μ為0.2; (2) 證明見上文。
【點評】本題考查發(fā)生摩擦的兩個物體之間滑動摩擦力的大小與壓力之間的關(guān)系。 重點是理解公式f摩擦=μFN的含義,同時掌握功和功率公式的應(yīng)用。 綜合實力強大。
摩擦力的估計問題分為三類。 朋友們在解題時要注意認清是哪一類摩擦力,然后用合適的摩擦力估計方法來估計。
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