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中学数学摩擦知识归纳
1、摩擦力的定义:当一个物体在另一个物体表面上相对运动(或有运动趋势)时,限制相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力称为摩擦力,可以分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、摩擦力形成的条件:①接触面粗糙; ②相互接触的物体之间有弹性; ③接触面之间存在相对运动(或相对运动趋势)。
解说:三个条件缺一不可摩擦力的定义及公式,注意“相对”的理解非常重要。
3、摩擦力方向:
①静摩擦力的方向始终与接触面相切,与相对运动方向相反。
②滑动摩擦的方向始终与接触面相切,与相对运动的方向相反。
注:(1)“与相对运动方向相反”不能等于“与运动方向相反”。
滑动摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以与运动方向相反,并且可以与运动方向成倾斜角度。
(2) 滑动摩擦力可以起到动力的作用,也可以起到阻力的作用。
4、摩擦力的大小:
(1)静摩擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关。 趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm,但与接触面的相互挤压力FN没有直接关系。 具体尺寸可以结合物体的运动状态与动力学定律来求解。
②最大静摩擦力略小于滑动摩擦力。 在小学阶段讨论问题时,如果没有特殊说明,可以认为是同等价值的。
③作用:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定限制物体的运动。 它可以是功率或电阻。
(2)滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力与压力成反比,即与一个物体对另一个物体表面的垂直斥力成反比。
公式:F=μFN(F表示滑动摩擦力的大小摩擦力的定义及公式,FN表示法向压力的大小,μ称为动摩擦素数)。
说明:①FN表示两个物体表面之间的压力,属于自然界的弹力,而不是重力。 更多情况下需要结合运动条件和平衡条件来确定。
②μ与接触面的材质和接触面的状况有关,没有单位。
③滑动摩擦力的大小与相对运动的速度无关。
5、摩擦的疗效:它总是限制物体之间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是限制物体的运动,它可能是力量,也可能是阻力。
说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,仅由动摩擦素数和法向压力两个原因决定,而动摩擦力摩擦素数与两接触面材料的性能和粗糙度有关。
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