【知识回顾】
高中数学热学有三种类型的力,分别是重力、弹力和磨擦力。
磨擦力分又为静磨擦力、滑动磨擦力和滚动磨擦力,大多数教材详尽讲解滑动磨擦力,静磨擦力和滚动磨擦力没详尽剖析和探究,但在高考和联考中涉及静磨擦力的试题比较多。
学习每一种力都要晓得这些力的大小、方向和作用点这三个要素,之后依照题目要求做题。
了解静磨擦力须要从下边几点入手:
★静磨擦力
☛静磨擦力形成的条件:
①两个物体彼此接触.
②有相对运动趋势.
☛静磨擦力的三要素:
①大小:
发生静磨擦时,物体处于静止状态,也就是物体受力平衡,所以,静磨擦力的大小仍然跟形成运动趋势的力相等,即:fo=F.
②方向:
静磨擦力的方向跟物体相对运动的趋势方向相反.
③作用点:
在相对运动物体的接触面上.
☛【温馨提示】
要学习静磨擦力的详尽内容,点开【课堂教学实录】或请点击下面链接:
【课堂教学实录】
怎么认识静磨擦力?
★滑动磨擦力
滑动磨擦力是我们生活中常见的力,停止蹬在水平公路上运动的单车、关掉电源的电动车、停止加油的车辆油就会渐渐减速后停出来,扔出去的冰球会渐渐停出来.
徒步
冰球运动
那些都是滑动磨擦力作用的结果。生活中的磨擦力种类好多,如今,我们只研究滑动磨擦力。
【举手提问】
1.哪些是滑动磨擦力?
2.影响滑动磨擦力大小的诱因是哪些?
3.怎么减小有益磨擦减少有害磨擦?
【新课学习】
[想想做做]
用手挡住桌面向前推,手面有哪些体会?减小手对椅子的压力再推一次,体会手面运动方向和手面受力的方向有哪些不同?拖地时使劲往前推拖布,手有哪些觉得?(也可以搓手感受一下)
搓手
拖地
从以上事例中我们感受到,手与桌面、双手之间、地板擦与地板互相接触并发生相对运动时,都会感遭到一种制约手和地板擦运动的力,这些力在数学学中称作滑动磨擦力.
一、滑动磨擦力的概念
两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会形成一种制约相对运动的力,这些力称作滑动磨擦力.
二、滑动磨擦力的三要素
●滑动磨擦力的方向
因为滑动磨擦力是一种制约相对运动的力,所以,滑动磨擦力的方向与物体相对运动的方向相反.
滑雪
制动
●滑动磨擦力的作用点
滑动磨擦力是在物体接触面上形成的力,所以,滑动磨擦力的作用点在相对运动物体的接触面上.
(当物体受几个力时,为易于研究一般把滑动磨擦力的作用点画在受力物体的几何中心上)右图中f为滑动磨擦力.
●滑动磨擦力的大小
我们有这样的感受,用手挡住桌面向前推,压力不同阻力就不同;同样的压力推桌面和墙壁阻力也不同.
推测影响滑动摩檫力大小的诱因可能有:
接触面所受的压力
接触面的粗糙程度
互相接触的面积
相对运动的速率
……
[观察与实验]
视频:影响滑动摩檫力大小的诱因
(选择音量横屏看)
【实验反省】
1.匀速带动铁块滚动摩擦力方向判断,弹簧测力拉力与铁块和木板间滑动磨擦力平衡,滑动磨擦力的大小等于弹簧测力拉力大小.即:f=F
2.实验时,在带动铁块过程中读弹簧测力计示数,很容易形成读数偏差,若固定弹簧测力计和铁块,带动木板时不须要匀速,以便操作,弹簧测力计的示数也稳定.
3.滑动磨擦力的方向与物体相对运动的方向相反,不是跟物体运动的方向相反.
比如:人们行走时,脚遭到的磨擦力与人行走的方向相同.
4.滑动磨擦力的大小与压力和物体接触面的粗糙程度有关,跟接触面积和相对运动速率无关。
三、增大有益磨擦和减少有害磨擦的方式
滑动磨擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙滑动磨擦力越大。
减小有益磨擦的方式
(1)减小压力
在骑电动车、自行车或开车辆碰到紧急情况时,使劲拉紧闸柄或使劲踏煞车板就是用减小压力的方式来减小磨擦力的。
单车及煞车柄
车辆制动及煞车板
(2)减小接触面的粗糙程度
比如,下雨后将融雪剂撒在结冰的桥面上;车辆车胎的花纹;鞋头的花纹,药盒盖的的白色等,都是用减小接触面的粗糙程度来减小磨擦的。
冰雪桥面撒融雪剂
车辆车胎
鞋跟花纹
药盒盖白色
2.减少有害磨擦的方式
(1)降低接触面间的压力.
(2)改变接触面的粗糙程度.
(3)用滚动取代滑动.
因为滚动磨擦力比滑动磨擦力小得多,所以滚动摩擦力方向判断,在许多机器的轴上都安装了滚动轴承,滚动轴承的外圈紧套在轴上,内圈固定在轮上,两圈之间装着许多光滑的钢球或钢柱,磨擦就大大降低了。
轴承
(4)使两个相互接触的表面分开.
磨擦力是因为彼此接触的物体在接触面上形成的一种制约相对物体运动的力,使两个相互接触的表面分开,也能减少磨擦.
比如:加润滑油可以在两个表面之间产生油膜,减少磨擦;滑雪时,冰层在冰刀的压力下稍有融化,产生具有润滑作用的水膜,也能减少磨擦.
加润滑油
速滑运动员
气垫船的船底跟海面之间有一层空气垫,可以减少航行时的磨擦;磁悬浮火车轨道强磁场使接触面分离,可以降低行驶时的磨擦。
气垫船
磁浮火车
【中考真题同步训练】
1.(2019南京)
如图所示单车的各个部份中,减少了有害磨擦的是()
2.(2018泰安)
在如图所示的四个实例中,属于减少磨擦的是()
3.(2019广州)
窗玻璃上趴着一只壁虎(如图).水平往右推窗,当壁虎随窗玻璃一起往右匀速联通的过程中,壁虎遭到磨擦力的方向是()
A.竖直向下B.竖直向上
C.水平向左D.水平往右
4.(2019扬州)
如图所示,A、B两个物体叠置于水平面上,同时使劲F1、F2分别作用于A、B两个物体上,A、B一直处于静止状态,其中力F1=3N,方向水平向左,力F2=5N,方向水平往右,下述剖析正确的是()
A.A和B之间磨擦力为0
B.地面对B的磨擦力为2N,方向水平向左
C.地面对B的磨擦力为5N,方向水平向左
D.B对A的磨擦力为5N,方向水平往右
5.(2019成都)
如图所示,物体A、B的重分别为20N、10N,滑轮重和滑轮与绳子间的磨擦忽视不计,此时物体A在水平面上往右做匀速直线运动若使劲F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则()
A.F=20NB.F=10N
C.F=5ND.F=30N
6.(2017讷河18题)
如图甲所示,水平地面上的物体,遭到方向不变的推力F的作用,其F-t和v一t的图象分别如图乙丙所示,由图象可知,0一3s内,推力对物体做功J;t=5s.物体遭到的磨擦力是N.
7.(2019凯里)
如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠置于水平桌面上,用F=50N的水平力作用在B物块上,A、B一起做匀速直线运动,此时B物块N;若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在所受的磨擦力为A物块上,它们一起做直线运动,则桌面对A物块的磨擦力为N.
8.(2019湖南)(6分)
在探究“影响滑动磨擦力大小的诱因”的实验中,装置如图所示,铝块和铁块的外型相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连.(忽视滑轮的磨擦)
(1)图甲中,将铝块置于水平木板上,竖直向下拉测力计,当铝块沿水平方向做运动时,铝块所受滑动磨擦力大小等于测力计的示数F1,则F1=N.
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在相同时,越大,滑动磨擦力越大.
(3)图乙实验完成后,借助原有器材,还可进一步探究滑动磨擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简略说明实验方案:.
(4)请你判定:图丙中,铝块水平运动时所受滑动磨擦力(选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中错块所受滑动磨擦力.
9.(2018桂林25题9分)
在“探究影响滑动磨擦力大小诱因”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个铁块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面愈发粗糙的长木板.
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向带动铁块,使其在水平面上做____运动,按照二力平衡知识,可知滑动摩捧力的大小(选填“大于”等于”或“小于”)拉力的大小.
(2)比较1.2两次实验,得出推论:.
(3)比较两次实验,是为了探究滑动磨擦力的大小与接触面粗糙程度度的关系.
(4)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,铁块的速率随时间变化的图象如图丙所示,则铁块在第7s时的磨擦力为.
(5)小芳朋友将实验方式进行了改进,实验装置如图丁所示,将弹簧测力计一端固定,另一端钩住铁块,铁块下边是长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时本块遭到的磨擦力方向向,大小为N,这样改进的用处是.
(6)小芳在做图丁实验时,带动木板没有及时停出来,当铁块有七分之一滑出木板表面的时侯,磨擦力大小为N.
10.(2020长沙)
小华在班上擦黑板时隐约觉得一个很独特的现象,回到家,他掏出小时候的一块玩具黑板,把它平放并固定在水平桌面上,再用一个黑板刷来擦黑板.如图所示,他给黑板刷斜向上施力,当方向与竖直方向的倾角较大时,黑板刷滑动上去;当他给黑板刷的施力方向与竖直方向倾角较小(小于0)时,他怎样也推不动黑板刷,在这两种情形下,黑板刷分别()
A.受磨擦力不受磨擦力
B.受磨擦力受磨擦力
C.不受磨擦力受磨擦力
D.不受磨擦力不受磨擦力
11.(2021广元)
如图所示,联接在水平桌面上的物块两端的轻质细绳,分别绕开定滑轮与物体A、B相连,两细绳正好在同一水平线上.已知A物体重6N,当B物体重4N时,物块刚好静止,若细绳与定滑轮之间的磨擦不计,此时物块遭到的磨擦力大小为N,方向.
12.(2021长沙)如图所示,一个人躺卧在斜面式手动人行道上,随手动人行道从一楼匀速运动到顶楼的过程中,人行道对人的斥力只有()
A.支持力B.下降力
C.磨擦力D.支持力和磨擦力
参
考
答
案
在
下
边
找
哦
!
参考答案:
1.C2.D3.A4.B5.B
6.06
7.5050
8.(1)匀速直线1.6
(2)接触面粗糙程度压力
(3)更换铝块与铁块的位置,铝块在上铁块在下,再进行实验
(4)等于
9.(1)匀速直线等于
(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动磨擦力越大
(3)2、3
(4)3
(5)右2.8不须要控制木板做匀速直线运动,以便操作
(6)2.8
10.B11.2N水平往右12.D
【写在上面】
作者系浙江省杭州市文登区,学校中级化学班主任,在一线结业班教学42年,旨在于高中数学教材教法和高考试卷研究,创建“初中数学同步”微信公众号,帮助中学生学习高中数学知识,指导化学学习方式,培养学习兴趣和思维习惯。
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微: