虽然高中阶段只是简单地学一点磨擦知识,但摩擦力的概念仍比较具象,对高中二年级的中学生来说,正处于由形象思维逐步向抽象思维过渡阶段,所以她们对摩擦力概念的理解比较困难。要突破这一难点,应联系生活结合实际去学习。
初中阶段重点涉及静摩擦力和滑动摩擦力
静摩擦力:一个物体在另一个物体表面上有相对运动的趋势(就是要动,但没有动)时,在接触面上形成一种妨碍相对运动趋势的力,这种力称作静摩擦力。静摩擦力的大小通过二力平衡来求得,静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反
例题:小明用5N力握注重为3N一罐啤酒在竖直方向静止不动,则啤酒罐所受的摩擦力方向是,所受摩擦力的大小为N;若小明用10N力握啤酒罐,则啤酒罐所受摩擦力的大小为N。
解析:饮料罐相对于手有向上运动的趋势,但在竖直方向静止不动,则说明它处于平衡状态,它在竖直方向所受的重力和摩擦力平衡,由于啤酒罐相对手有向上运动的趋势(或重力的方向竖直向下),所以摩擦力的方向是竖直向下。罐受的重力为3N,则罐遭到手的摩擦力大小为3N,当小明所用压力减小为10N时,饮料罐仍处于静止状态,所以重力与摩擦力仍平衡,重力不变物体静止时摩擦力大小物体静止时摩擦力大小,则摩擦力仍为3N
滑动摩擦力:两个互相接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会形成一种阻挠物体相对运动的力,这种力称作滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,影响滑动摩擦力大小的诱因是压力大小和接触面的粗糙程度。
例题:在粗糙程度相同的水平面上,重为10N的物体在F=5N的水平拉力作用下,沿水平往右方向做匀速直线运动,物体所受的摩擦力大小为N,方向是;若改用10N的力拉此物体运动,则物体所受的摩擦力大小为N。当物体运动到图中的B点时撤掉拉力F,物体继续向前运动一段距离,在此运动过程中,物体所受的摩擦力大小为N。
解析:物体与水平地面发生相对运动,开始做匀速直线运动,说明它在水平方向所受的拉力与摩擦力平衡,大小相等,方向相反,所以物体所受水平面的摩擦力等于5N,物体相对于水平地面往右方向运动(或拉力方向往右),物体所受的摩擦力方向水平向左,当改用10N的拉力时,由于压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,仍为5N,由于物体遭到的拉力小于摩擦力,所以物体做加速运动,当物体运动到图中B点时撤掉拉力,由于惯性,物体会继续向前运动一段距离,在此运动过程中,物体只受摩擦力作用,由于影响压力大小的诱因都未改变,所以摩擦力大小不变,仍为5N。
方法总结:(1)确定研究物体;(2)判断研究物体与接触面之间发生相对运动方向或相对运动趋势的方向;(3)根据二力平衡确定摩擦力大小,根据相对运动方向或相对运动趋势方向确定摩擦力的方向。
练习
如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两个铁块,用弹簧测力计拉铁块A往右做匀速
直线运动,测力计的示数为10N,关于A、B两铁块所受的摩擦力,下列说法正确的是()
A.A铁块受的摩擦力为0,B铁块受往右的10N的摩擦力
B.A铁块和B铁块都受往右的10N的摩擦力
C.A铁块和B铁块都受向左的10N的摩擦力
D.A铁块受和B铁块都受10N的摩擦力,A铁块受的摩擦力向左,B铁块受的摩擦力往右
答案:D