1、概念:两个相互接触、挤压的物体,当它们彼此相对运动或有相对运动趋势时,会在接触面上形成一种制约相对运动或相对运动趋势的力,称为摩擦力; 符号f
2.成型条件:有接触和相互挤压(即有弹性)
b 接触面粗糙
c有相对运动或相对运动倾向
3.作用点:在物体的接触面上
【说明】如果在画力示意图时只有一个摩擦力,那么作用点可以画在实际接触面上摩擦力的符号是什么,也可以画在重心处; 当物体同时受到多种力作用时,作用点画在重心处。
4、方向:与相对运动方向或相对运动趋势相反的方向
【说明】①这里的运动方向或运动趋势方向是以与物体接触的表面为参照物来确定的
②必须与相对运动方向或相对运动趋势相反,不能理解为与物体运动方向相反。 例如:人走路时,摩擦力的方向是向前的,与运动方向相同。
5、分类:滑动摩擦、静摩擦(滚动摩擦属于静摩擦)
(1)滑动摩擦力
①概念:两个相互接触、挤压的物体,当它们相对运动时,会在接触面上形成一种限制相对运动的力,称为滑动摩擦力
【解释】滑动摩擦的作用是限制物体之间的相对运动
b 相互排斥的滑动摩擦力一定是滑动摩擦力
c 不要把“物体的相对运动方向”等同于“物体的运动方向”
d 滑动摩擦可以是阻力也可以是动力
【延伸思考】静止的物体会感觉到滑动摩擦吗?
【分析】物体在水平台面上滑动:此时物体与台面作相对运动,因此物体受到来自台面的三个滑动摩擦力。 因为力的作用是相互的,桌面也受到物体给的滑动摩擦力,此时桌面是静止的。
[结论]静止的物体也会受到滑动摩擦;
②尺寸
影响滑动摩擦大小的激励因素:接触面压力、接触面粗糙度
压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
接触面粗糙度相同时,压力越大,滑动摩擦越大
【解说】研究一个可能同时与几种诱因相关的数学量时,应采用的方法是:控制变量法
③改变摩擦方式:
减少摩擦的方法:a 降低接触面的粗糙度
b 降低接触面压力
c 将滚动更改为滑动
减少摩擦的方法:a 降低接触面的粗糙度
b 降低接触面压力
c 将滑动改为滚动
d 将接触面彼此分开
(2) 静摩擦
①概念:两个相互接触、挤压的物体,当它们有相对运动倾向时,会在接触面上形成一种有相对运动倾向的力,称为静摩擦力
【解释】静止的物体不一定有静摩擦力(只有当有相对运动的趋势时)
b 静摩擦力的作用是限制物体之间的相对运动趋势
c 静摩擦力相互斥力一定是静摩擦力
【说明】a把包往右推,包不动但有向右运动的趋势,地面给它三个向左的摩擦力
b 铁块虽然相对墙不动,但有向上运动的趋势,墙抵抗它向下的摩擦力
c 铁块虽然相对斜面没有运动,但有沿斜面下降的趋势,斜面给了它沿斜面下行的摩擦力
【延伸思考】运动的动物会感觉到静摩擦吗?
b 作用在物体上的静摩擦力的方向是否一定与物体运动的方向相反? 一定要抵抗吗?
【解析】超市电梯:电梯是一个斜面,站在电梯上的人相对于传送带的运动趋势沿斜面向上运动,人所遇到的静摩擦力沿斜面向下运动斜面,相对于电梯静止不动,相对于地面运动方向为沿斜坡向上; 以地面为参照物,人在运动,遇到的静摩擦力是由电梯给定的。 【答】对,不一定,也可能是动机。
人靠摩擦力行走,因为没有摩擦力的地面无法行走; 脚与地面接触的地方是相对静止的,所以人给地面向后的摩擦力摩擦力的符号是什么,地面给人向前的摩擦力
[结论]运动物体也会受到静摩擦;
b 静摩擦力的方向可与物体相对运动方向相同或相反,但必须与相对运动方向相反
c 静摩擦可以是阻力或功率
②静摩擦力的大小
【解释】二力平衡:当铁块相对静止时,铁块上的静摩擦力与外力的当量值相反,随着引起静摩擦力的外力的减小而减小
③最大静摩擦力
概念:静摩擦力的最大值称为最大静摩擦力,在数值上等于物体刚开始运动时的推力
表示符号:Fmax
尺寸范围:静摩擦力为0<F≤Fmax
【例】画出右图中物体的受力图(接触面粗糙)
【分析】①存在垂直向上的重力G和垂直向下的支撑力
②当物体向右水平移动时,地面将给它一个水平滑动摩擦力f
③图2、图3中物体仍受水平张力F
【回答】