下篇文章给你们详尽了解释了磨擦力这个部份相关的概念以及磨擦力的公式,明天杨老师继续给你们深入讲解磨擦力相关习题
在高中数学学习中,热学部份是重点,也是难点。而在热学中解决磨擦力有关问题尤为困难,首先磨擦力有三种:即静磨擦力、滑动磨擦力、滚动磨擦力;其次磨擦力的方向和大小不容易认清楚。下边就通过一些例题来说明:
一、判断是否受磨擦力
要判定一个物体是否受磨擦力,我们可以从形成磨擦力的条件入手,条件是:
①两个物体互相接触并挤压,即两个物体之间有弹力
②接触面不光滑
③物体有相对运动的趋势或发生相对运动
注意:物体对接触面的压力
压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力。其大小不一定等于物体的重力,之后的学习过程中我们会晓得压力可能小于重力,可能大于重力,还可能等于重力,也可能与重力无关。并且不论支持面是哪些样的,也不论物体受力情况怎样复杂,物体对支持面的正压力和支持面对物体的支持力,总是一对斥力和反斥力,所以许多情况下都是通过求物体所受支持力来求得正压力的。
(1)静止的物体
例1.右图(1)中,物体A静止在水平地面上;图(2)中,物体B静止在斜面上;图(3)中,物体C被压在竖直墙面上而处于静止,
(1)(2)(3)
试剖析上图中,物体A、B、C是否受磨擦力?
剖析解答:上图中物体A、B、C分别相对于地面、斜面、墙面均处于静止状态摩擦力的定义公式,但其中物体B、C有相对运动的趋势,所以B、C受磨擦力,而A物体不受磨擦力。(2)运动的物体
例2.右图中,物体A在水平往右的拉力作用下做匀速直线运动,B物体在水平皮带上追随皮带一起做匀速直线运动,C物体顺着倾斜的皮带一起匀速直线运动,D物体顺着竖直墙上向上做匀速直线运动,如今不考虑空气阻力,试剖析它们是否受磨擦力?
剖析解答:图(1)、图(4)中的物体均有相对运动,同时结合平衡力的知识可以判定物体A和D都受磨擦力。图(2)中的物体B相对皮带是静止的,若假定物体B受水平方向的磨擦力,则在水平方向找不到与磨擦力平衡的力。说明假定不存在,所以物体B不受磨擦力。图(3)中的物体C为何能追随皮带一起做匀速直线运动而没有滑出来呢?靠的就是磨擦力提供的动力,所以物体C受磨擦力。
二、推断磨擦力的大小
对于磨擦力大小问题,中学阶段通常主要研究的是静磨擦力大小和滑动磨擦力的大小,而大多数中学生在做题时不能把这两种磨擦力区分开,致使经常把这两种磨擦力的大小弄错。
(1)静磨擦力的大小
例3.如图所示摩擦力的定义公式,一个男孩沿水平方向使劲推静止在水平地面上的小车辆,但货车仍保持静止,则()
A.女儿对车的推力小于车遭到的阻力
B.女儿对车的推力等于车遭到的阻力
C.女儿对车的推力大于车遭到的阻力
D.女儿对车的推力与车遭到的阻力的大小关系不能确定
剖析解答:车辆在水平方向上受推力青河磨擦力,按照平衡力知识:推力青河磨擦力是一对平衡力,所以推力青河磨擦力大小相等,答案选“B”。
(2)滑动磨擦力的大小
例4.用弹簧秤在水平方向上带动一个放在地面的物体,使它做匀速直线运动时,弹簧秤示数5N.当弹簧秤示数为6N时,物体运动时遭到的磨擦力大小是()
A.6NB.5NC.1ND.11N
剖析解答:由于物体是运动的,所以在水平方向上遭到拉力和滑动磨擦力。又由于物体开始做是匀速直线运动,所以拉力和滑动磨擦力是一对平衡力。当拉力由5N变为6N时,物体所遭到磨擦力仍为滑动磨擦力,而物体所受滑动磨擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关,只要这两因素不变,滑动磨擦力的大小就不变。所以本题选“B”。
小结:
①静磨擦力的大小受外力的影响,但要看所加外力是否跟静磨擦力在同一个方向上,若所加外力不与静磨擦力在同一个方向上,则不会影响静磨擦力的大小。
②滑动磨擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关,只要这两个诱因不变,滑动磨擦力的大小就不变。