第四节:磨擦力
1磨擦力的形成
1.1定义:两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上会形成一种制约相对运动或相对运动趋势的力,即为磨擦力。
1.2形成条件:三个条件缺一不可!
1.2.1两个物体相互接触且有压力;
1.2.2接触面粗糙,不光滑;
1.2.3两物体间有相对运动或存在相对运动的趋势。
1.3方向:磨擦力的方向与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。
牢记:磨擦力的方向不一定与物体运动的方向相反
1.4分类:
1.4.1滑动磨擦:两物体间因发生相对滑动形成的磨擦。
1.4.2滚动磨擦:两个物体表面发生滚动形成的磨擦。
1.4.3静磨擦:有相对运动趋势但来发生相对运动时形成的磨擦。
1.5.磨擦力的大小与两个诱因有关:
1.5.1接触面遭到的压力,
注:静磨擦力与压力无关,只跟和它平衡的力有关
1.5.2接触面的粗糙程度。
1.6加深了解
1.6.1磨擦力是一种制约相对运动的力,并且磨擦力的方向并不一定与运动方向相反,而是总与物体的相对运动方向相反。
①抠字眼:运动方向与相对运动方向是两个不同的概念。
②如:在路上加速前进的单车,尽管前后轮都往前运动,而且后轮遭到的磨擦力向后前轮遭到的磨擦力往前。
1.6.2磨擦力不一定总是阻力。
①抠字眼:不一定总是阻力意思是磨擦力也可做动力。
②如人走路时,脚与地面间的磨擦力提供的是动力。
1.6.3磨擦力与接触面的面积大小无关。诸如:一个物体在拉力F作用下在水平桌面上匀速运动,当有½宽度伸开桌面时,物体所受磨擦力f=F不变。
1.6.4磨擦力与拉力大小无关。
如:用5N的力拉物体,物体不动,由二力平衡可知,物体所受静磨擦力f=5N;用15N的力拉物体,物体正好做匀速直线运动,则物体所遭到的滑动磨擦力f=15N;当用20N的力拉物体时,物体作加速运动,所受磨擦力f=15N不变。
1.6.5对于同一个物体,
①接触面粗糙程度不变时,推而未动,此时推力=磨擦力走路摩擦力方向图解走路摩擦力方向图解,此时磨擦力为静磨擦力;
②物体做匀速直线运动,推力=磨擦力,此时磨擦力为滑动磨擦力;
③物体开始加速运动后,磨擦力大小不变。
1.7拓展:
1.7.1静磨擦力大小,方向的判定,通常是利使劲的平衡原理求解。
①随着外部条件的变化(如人推地面上的木架,推力减小或减少)物体所受静磨擦力也急剧变化,可能出现的最大值叫最大静磨擦力,用fm表示。
②fm既跟接触面情况有关,又与接触面压力大小有关,接触面一定的情况下,fm随压力的减小而减小。
③必须注意,静磨擦力在未达到最大值时,其大小与接触面情况和压力大小无关,只能使劲的平衡原理求解。
1.7.2滑动磨擦力:物体顺着接触面相对滑动时,两物体的接触面上发生的制约相对滑动的力称作滑动磨擦力。
①滑动磨擦力的大小与接触物体间的压力和物体表面粗糙程度有关。
②无论减小磨擦力或减少磨擦力,都是从两个方面来考虑:
ⅰ改变物体接触面的粗糙程度;
ⅱ改变物体对接触面的压力。