1．磨擦力
(1)定義：兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或早已發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí).都會(huì)在接觸面上形成一種制約相
對(duì)運(yùn)動(dòng)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(gè)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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng).
(3)理解磨擦力的概念時(shí)要明晰.
第一.磨擦力是在兩個(gè)物體相互接觸時(shí)才可能形成.接觸了要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或已然發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)摩擦力大小與什么有關(guān),
這時(shí)就會(huì)形成磨擦力.
第二.磨擦力是成對(duì)出現(xiàn)的,甲、乙兩物體接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或早已發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這時(shí)甲對(duì)乙產(chǎn)
生了磨擦力作用,同時(shí)乙對(duì)甲也有了磨擦力作用.
第三.磨擦力有靜磨擦和動(dòng)磨擦兩種.兩物體接觸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),這時(shí)的磨擦力就叫
靜磨擦力.假如互相接觸的物體之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng),這時(shí)的磨擦力就叫動(dòng)磨擦力.
第四.物體接觸時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng).可能是滑動(dòng),也可能是滾動(dòng),所以磨擦力可能是滑動(dòng)磨擦力,也可能是滾
動(dòng)磨擦力.
第五.物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是指物體處于要?jiǎng)佣磩?dòng)的狀態(tài),此時(shí)物體間仍是相對(duì)靜止的,所以不能
覺得靜止的物體就不會(huì)遭到磨擦力;相反,運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng),盡管兩物體都在運(yùn)動(dòng),但因?yàn)槲矬wA和B的運(yùn)動(dòng)速率大小和方向都
相同,它們之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以兩物體間沒有磨擦力.
2.滑動(dòng)磨擦力
(1)定義:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)形成的磨擦力叫滑動(dòng)磨擦力.
(2)研究滑動(dòng)磨擦力的大小跟什么誘因有關(guān)系的實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)時(shí)為何要用彈簧秤拉鐵塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)?這是由于彈簧秤測(cè)出的是拉力大小而不是磨擦力大
小.當(dāng)鐵塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),鐵塊水平方向遭到的拉力和木板對(duì)鐵塊的磨擦力就是一對(duì)平衡力.按照兩
力平衡的條件,拉力大小應(yīng)和磨擦力大小相等.所以測(cè)出了拉力大小也就是測(cè)出了磨擦力大小.
大量實(shí)驗(yàn)表明,滑動(dòng)磨擦力的大小只跟壓力大小、接觸面的粗糙程度相關(guān).壓力越大,滑動(dòng)磨擦力越大;接
觸面越粗糙,滑動(dòng)磨擦力越大.
(3)滑動(dòng)磨擦力是制約互相接觸物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,不一定是制約物體運(yùn)動(dòng)的力.即磨擦力不一定是阻
力,它也可能是使物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力,要清楚制約“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是以互相接觸的物體作為參照物的.“物體
運(yùn)動(dòng)”可能是以其它物體作參照物的.如:實(shí)驗(yàn)中在鐵塊上放一個(gè)砝碼,用彈簧秤拉鐵塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)
時(shí),砝碼是因?yàn)樵獾借F塊對(duì)它的靜磨擦力才隨鐵塊一道由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的.具體情況是:當(dāng)鐵塊遭到拉力
由靜止往前運(yùn)動(dòng)時(shí),砝碼相對(duì)于鐵塊要向后滑動(dòng),鐵塊就給砝碼一個(gè)制約它向后滑動(dòng)的磨擦力,這個(gè)磨擦
力的方向是往前的.所以砝碼相對(duì)于鐵塊沒有滑動(dòng),這時(shí)的磨擦力就是靜磨擦力.
(4)滑動(dòng)磨擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)的快慢無關(guān),與物體間接觸面積大小無關(guān).
(5)研究實(shí)際問題時(shí),為了簡(jiǎn)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(gè)物體倘若發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),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(dòng)時(shí)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(jī)、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(dòng)為滑動(dòng)的方式來減小有益的磨擦.如列車、汽
車在緊急剎車時(shí).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(dòng)取代滑動(dòng)滾動(dòng)摩擦力大小與什么有關(guān),由于滾動(dòng)磨擦比滑動(dòng)磨擦小得多.如軸承的內(nèi)、外圈之間裝有許多光滑的鋼珠或鋼
柱.輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng),鋼珠或鋼柱就在內(nèi)外圈之間滾動(dòng),磨擦就大大降低了.
(4)加潤(rùn)滑油.加潤(rùn)滑油可以在磨擦面間產(chǎn)生一層油膜,使磨擦面不接觸,運(yùn)動(dòng)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(chǎn)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(yùn)動(dòng)員滑到終點(diǎn)停止使勁后,將會(huì)漸漸停出來,為何?（2）中學(xué)生在水平地面上把木架推
動(dòng)后還要繼續(xù)使勁推就能使其保持做勻速直線運(yùn)動(dòng),這是為何?（3）中學(xué)生使勁推講臺(tái)桌卻沒能推
動(dòng),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(huì)滑出來而是靜止在斜
提示說明：
（1）滑雪運(yùn)動(dòng)員滑到終點(diǎn)停止使勁后,因?yàn)楸杜c冰層間存在阻撓運(yùn)動(dòng)的磨擦力,所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)漸漸
停出來.（2）木架運(yùn)動(dòng)時(shí)遭到箱底與地面間的磨擦力,要使木架保持做勻速直線運(yùn)動(dòng)必須有一個(gè)與磨擦
力互相平衡的推力,所以要繼續(xù)使勁推才行.（3）由于講臺(tái)桌與地面間的磨擦力與中學(xué)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(yùn)動(dòng)員滑到終點(diǎn)停止使勁后,因?yàn)楸杜c冰層間存在阻撓運(yùn)動(dòng)的磨擦力,所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)漸漸
停出來.（2）木架運(yùn)動(dòng)時(shí)遭到箱底與地面間的磨擦力,要使木架保持做勻速直線運(yùn)動(dòng)必須有一個(gè)與磨擦
力互相平衡的推力,所以要繼續(xù)使勁推才行.（3）由于講臺(tái)桌與地面間的磨擦力與中學(xué)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.