雖然高中階段只是簡單地學一點磨擦知識,但摩擦力的概念仍比較具象,對高中二年級的中學生來說,正處于由形象思維逐步向抽象思維過渡階段,所以她們對摩擦力概念的理解比較困難。要突破這一難點,應聯系生活結合實際去學習。
初中階段重點涉及靜摩擦力和滑動摩擦力
靜摩擦力:一個物體在另一個物體表面上有相對運動的趨勢(就是要動,但沒有動)時,在接觸面上形成一種妨礙相對運動趨勢的力,這種力稱作靜摩擦力。靜摩擦力的大小通過二力平衡來求得,靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反
例題:小明用5N力握注重為3N一罐啤酒在豎直方向靜止不動,則啤酒罐所受的摩擦力方向是,所受摩擦力的大小為N;若小明用10N力握啤酒罐,則啤酒罐所受摩擦力的大小為N。
解析:飲料罐相對于手有向上運動的趨勢,但在豎直方向靜止不動,則說明它處于平衡狀態,它在豎直方向所受的重力和摩擦力平衡,由于啤酒罐相對手有向上運動的趨勢(或重力的方向豎直向下),所以摩擦力的方向是豎直向下。罐受的重力為3N,則罐遭到手的摩擦力大小為3N,當小明所用壓力減小為10N時,飲料罐仍處于靜止狀態,所以重力與摩擦力仍平衡,重力不變物體靜止時摩擦力大小物體靜止時摩擦力大小,則摩擦力仍為3N
滑動摩擦力:兩個互相接觸的物體,當它們相對滑動時,在接觸面上會形成一種阻撓物體相對運動的力,這種力稱作滑動摩擦力,滑動摩擦力的方向與相對運動的方向相反,影響滑動摩擦力大小的誘因是壓力大小和接觸面的粗糙程度。
例題:在粗糙程度相同的水平面上,重為10N的物體在F=5N的水平拉力作用下,沿水平往右方向做勻速直線運動,物體所受的摩擦力大小為N,方向是;若改用10N的力拉此物體運動,則物體所受的摩擦力大小為N。當物體運動到圖中的B點時撤掉拉力F,物體繼續向前運動一段距離,在此運動過程中,物體所受的摩擦力大小為N。
解析:物體與水平地面發生相對運動,開始做勻速直線運動,說明它在水平方向所受的拉力與摩擦力平衡,大小相等,方向相反,所以物體所受水平面的摩擦力等于5N,物體相對于水平地面往右方向運動(或拉力方向往右),物體所受的摩擦力方向水平向左,當改用10N的拉力時,由于壓力和接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力大小不變,仍為5N,由于物體遭到的拉力小于摩擦力,所以物體做加速運動,當物體運動到圖中B點時撤掉拉力,由于慣性,物體會繼續向前運動一段距離,在此運動過程中,物體只受摩擦力作用,由于影響壓力大小的誘因都未改變,所以摩擦力大小不變,仍為5N。
方法總結:(1)確定研究物體;(2)判斷研究物體與接觸面之間發生相對運動方向或相對運動趨勢的方向;(3)根據二力平衡確定摩擦力大小,根據相對運動方向或相對運動趨勢方向確定摩擦力的方向。
練習
如圖所示,在光滑水平面上疊放著A、B兩個鐵塊,用彈簧測力計拉鐵塊A往右做勻速
直線運動,測力計的示數為10N,關于A、B兩鐵塊所受的摩擦力,下列說法正確的是()
A.A鐵塊受的摩擦力為0,B鐵塊受往右的10N的摩擦力
B.A鐵塊和B鐵塊都受往右的10N的摩擦力
C.A鐵塊和B鐵塊都受向左的10N的摩擦力
D.A鐵塊受和B鐵塊都受10N的摩擦力,A鐵塊受的摩擦力向左,B鐵塊受的摩擦力往右
答案:D