1.磨擦力
(1)定義:兩個相互接觸的物體,當它們要發生或早已發生相對運動時.都會在接觸面上形成一種制約相
對運動的力,這些力就稱作磨擦力.
(2)物體之間形成磨擦力必需要具備以下三個條件:
第一,物體間互相接觸、擠壓
第二,接觸面不光滑
第三,物體間有相對運動趨勢或相對運動.
(3)理解磨擦力的概念時要明晰.
第一.磨擦力是在兩個物體相互接觸時才可能形成.接觸了要有相對運動趨勢或已然發生了相對運動滾動摩擦力大小與什么有關,
這時就會形成磨擦力.
第二.磨擦力是成對出現的,甲、乙兩物體接觸并有相對運動趨勢或早已發生相對運動,這時甲對乙產
生了磨擦力作用,同時乙對甲也有了磨擦力作用.
第三.磨擦力有靜磨擦和動磨擦兩種.兩物體接觸有相對運動趨勢,但沒有相對運動,這時的磨擦力就叫
靜磨擦力.假如互相接觸的物體之間發生了相對運動,這時的磨擦力就叫動磨擦力.
第四.物體接觸時的相對運動.可能是滑動,也可能是滾動,所以磨擦力可能是滑動磨擦力,也可能是滾
動磨擦力.
第五.物體間有相對運動趨勢是指物體處于要動而未動的狀態,此時物體間仍是相對靜止的,所以不能
覺得靜止的物體就不會遭到磨擦力;相反,運動的物體不一定就遭到磨擦力作用.諸如,物體A和B疊在一起
以相同的速率沿水平面作勻速直線運動,盡管兩物體都在運動,但因為物體A和B的運動速率大小和方向都
相同,它們之間沒有相對運動,所以兩物體間沒有磨擦力.
2.滑動磨擦力
(1)定義:當一個物體在另一個物體表面上滑動時形成的磨擦力叫滑動磨擦力.
(2)研究滑動磨擦力的大小跟什么誘因有關系的實驗:
實驗時為何要用彈簧秤拉鐵塊做勻速直線運動?這是由于彈簧秤測出的是拉力大小而不是磨擦力大
小.當鐵塊做勻速直線運動時,鐵塊水平方向遭到的拉力和木板對鐵塊的磨擦力就是一對平衡力.按照兩
力平衡的條件,拉力大小應和磨擦力大小相等.所以測出了拉力大小也就是測出了磨擦力大小.
大量實驗表明,滑動磨擦力的大小只跟壓力大小、接觸面的粗糙程度相關.壓力越大,滑動磨擦力越大;接
觸面越粗糙,滑動磨擦力越大.
(3)滑動磨擦力是制約互相接觸物體間相對運動的力,不一定是制約物體運動的力.即磨擦力不一定是阻
力,它也可能是使物體運動的動力,要清楚制約“相對運動”是以互相接觸的物體作為參照物的.“物體
運動”可能是以其它物體作參照物的.如:實驗中在鐵塊上放一個砝碼,用彈簧秤拉鐵塊作勻速直線運動
時,砝碼是因為遭到鐵塊對它的靜磨擦力才隨鐵塊一道由靜止變為運動的.具體情況是:當鐵塊遭到拉力
由靜止往前運動時,砝碼相對于鐵塊要向后滑動,鐵塊就給砝碼一個制約它向后滑動的磨擦力,這個磨擦
力的方向是往前的.所以砝碼相對于鐵塊沒有滑動,這時的磨擦力就是靜磨擦力.
(4)滑動磨擦力大小與物體運動的快慢無關,與物體間接觸面積大小無關.
(5)研究實際問題時,為了簡化常常采用“理想化”的做法,如某物體放到另一物體的光滑的表面上,這
“光滑”就意味著兩個物體倘若發生相對運動時,它們之間沒有磨擦.
3.減小有益磨擦的方式
(1)減小接觸面壓力.如騎單車制動時捏閘的力越大,單車剎皮與模杯間磨擦越大,單車就容易停
出來.
(2)使接觸面粗糙些.如車輛、拖拉機、自行車的輪轂上做有凸凹不平的花紋是為了減小接觸面的粗糙
程度,因而減小車胎與地面的磨擦.
(3)除上述兩種減小有益磨擦的方式外,還可采用變滾動為滑動的方式來減小有益的磨擦.如列車、汽
車在緊急剎車時.車輪只滑不滾、車停出來就快.
4.減少有害磨擦的方式.
(1)減少接觸面的壓力.
(2)減少接觸面的粗糙程度
(3)用滾動取代滑動滾動摩擦力大小與什么有關,由于滾動磨擦比滑動磨擦小得多.如軸承的內、外圈之間裝有許多光滑的鋼珠或鋼
柱.輪轉動時推動內圈轉動,鋼珠或鋼柱就在內外圈之間滾動,磨擦就大大降低了.
(4)加潤滑油.加潤滑油可以在磨擦面間產生一層油膜,使磨擦面不接觸,運動部件只在油膜上掠過,大大
減少了磨擦.
(5)借助壓縮二氧化碳在磨擦面間產生一層氣墊,使磨擦面脫離接觸.可以使磨擦顯得更小.如氣墊船.
二、例題剖析
第一階梯
[例1](1)滑雪運動員滑到終點停止使勁后,將會漸漸停出來,為何?(2)中學生在水平地面上把木架推
動后還要繼續使勁推就能使其保持做勻速直線運動,這是為何?(3)中學生使勁推講臺桌卻沒能推
動,這又是為何?(4)將一鐵塊置于一表面粗糙的斜面上,鐵塊為何不會滑出來而是靜止在斜
提示說明:
(1)滑雪運動員滑到終點停止使勁后,因為冰刀與冰層間存在阻撓運動的磨擦力,所以運動員會漸漸
停出來.(2)木架運動時遭到箱底與地面間的磨擦力,要使木架保持做勻速直線運動必須有一個與磨擦
力互相平衡的推力,所以要繼續使勁推才行.(3)由于講臺桌與地面間的磨擦力與中學生的推力平衡.
(4)由于鐵塊與粗糙的斜面之間存在著磨擦力
參考答案:
(1)滑雪運動員滑到終點停止使勁后,因為冰刀與冰層間存在阻撓運動的磨擦力,所以運動員會漸漸
停出來.(2)木架運動時遭到箱底與地面間的磨擦力,要使木架保持做勻速直線運動必須有一個與磨擦
力互相平衡的推力,所以要繼續使勁推才行.(3)由于講臺桌與地面間的磨擦力與中學生的推力平衡.
(4)由于鐵塊與粗糙的斜面之間存在著磨擦力.