学习力学时,受力分析是关键,掌握了受力分析方法,很多力学问题就迎刃而解了。
在重力、弹力、摩擦力这三种常见的力中,摩擦力比较隐蔽,分析判断比较困难,一般在重力、弹力之后进行分析,需要了解摩擦力产生的条件,结合物体的运动状态综合判断。
1、产生摩擦的条件:
① 滑动摩擦和滚动摩擦产生的条件:
物体表面粗糙+物体之间互相接触、挤压+发生相对运动。
②产生静摩擦的条件:
物体表面粗糙+物体之间互相接触、挤压+有相对运动的趋势。
2.摩擦方向:
它总是与物体间相对运动的方向或相对运动趋势相反,阻碍物体间的相对运动。
3.注意理解:
摩擦力的方向可能与物体实际运动方向相同,也可能相反,或不在同一直线上;可能是阻力,也可能是动力。
4、摩擦力大小的测定:初中时通常利用平衡力与物体处于平衡状态的关系来确定摩擦力的大小。
例1:如图所示,物体A与物体B相连,物体A静止在斜面上,求物体A所受的摩擦力?
分析:本题主要考察对物体间运动趋势的判断,物体A相对于斜面静止,可能受到静摩擦力。
因为物体B的质量未知,所以B对A的拉力等于B的重力。我们来讨论以下几种情况:
①若物体B的质量较大沿斜面的拉力等于摩擦力吗,则对A的拉力较大,A有向上滑动的趋势,同时会受到平行于斜面的摩擦力向下作用;
②若物体B的质量较小,对A的拉力也较小,A有下滑的趋势,会受到平行于斜面向上的摩擦力;
③ 如果物体B的质量合适,物体A受到的拉力刚好能使物体A不滑落,即使没有摩擦力,物体A相对于斜面也是静止的。因此,物体A可能不受摩擦力的影响。
例2:在一条水平匀速运动的传送带上放置一物体,分析传送带对物体施加的摩擦力。
分析:物体被放到传送带上后,开始加速运动,当其速度与传送带速度相同时,物体随传送带匀速运动。
加速阶段:当物体刚放到输送机上时,其速度小于输送带速度,两者之间产生相对滑动,物体将受到与输送带运动方向相同的滑动摩擦力,推动物体加速。
匀速阶段:物体与传送带保持相对静止,依靠惯性保持匀速运动,直到由于重力和支撑力的作用摩擦力消失。
生活中的摩擦:
(1)摩擦就是动力:没有摩擦,四轮驱动就不可能实现。摩擦就是让我前进的动力!
人走路、车行驶,都是靠摩擦力。
(2)摩擦就是阻力:没有摩擦力,车辆就不能减速或停下来。
(3)靠摩擦力取胜的游戏:拔河,看我们中国队的节奏,想不赢都难啊!
(4)汽车依靠摩擦力转弯,此时摩擦力的方向指向弯道内侧,与汽车运动方向不在同一直线上,主要改变车辆行驶方向(运动方向)。
我用力推,我用力推,我用力推:如果没有摩擦那该有多好啊!
看来摩擦既有好处也有坏处:如果它有益,我们就应该利用它;如果它有害沿斜面的拉力等于摩擦力吗,我们就应该尽量减少它。你还有什么其他看法?如何增加有益的摩擦?如何减少有害的摩擦?仔细观察生活,告诉我们你的想法!