1.磨擦力
(1)定义:两个相互接触的物体,当它们要发生或早已发生相对运动时.都会在接触面上形成一种制约相
对运动的力,这些力就称作磨擦力.
(2)物体之间形成磨擦力必需要具备以下三个条件:
第一,物体间互相接触、挤压
第二,接触面不光滑
第三,物体间有相对运动趋势或相对运动.
(3)理解磨擦力的概念时要明晰.
第一.磨擦力是在两个物体相互接触时才可能形成.接触了要有相对运动趋势或已然发生了相对运动滚动摩擦力大小与什么有关,
这时就会形成磨擦力.
第二.磨擦力是成对出现的,甲、乙两物体接触并有相对运动趋势或早已发生相对运动,这时甲对乙产
生了磨擦力作用,同时乙对甲也有了磨擦力作用.
第三.磨擦力有静磨擦和动磨擦两种.两物体接触有相对运动趋势,但没有相对运动,这时的磨擦力就叫
静磨擦力.假如互相接触的物体之间发生了相对运动,这时的磨擦力就叫动磨擦力.
第四.物体接触时的相对运动.可能是滑动,也可能是滚动,所以磨擦力可能是滑动磨擦力,也可能是滚
动磨擦力.
第五.物体间有相对运动趋势是指物体处于要动而未动的状态,此时物体间仍是相对静止的,所以不能
觉得静止的物体就不会遭到磨擦力;相反,运动的物体不一定就遭到磨擦力作用.诸如,物体A和B叠在一起
以相同的速率沿水平面作匀速直线运动,尽管两物体都在运动,但因为物体A和B的运动速率大小和方向都
相同,它们之间没有相对运动,所以两物体间没有磨擦力.
2.滑动磨擦力
(1)定义:当一个物体在另一个物体表面上滑动时形成的磨擦力叫滑动磨擦力.
(2)研究滑动磨擦力的大小跟什么诱因有关系的实验:
实验时为何要用弹簧秤拉铁块做匀速直线运动?这是由于弹簧秤测出的是拉力大小而不是磨擦力大
小.当铁块做匀速直线运动时,铁块水平方向遭到的拉力和木板对铁块的磨擦力就是一对平衡力.按照两
力平衡的条件,拉力大小应和磨擦力大小相等.所以测出了拉力大小也就是测出了磨擦力大小.
大量实验表明,滑动磨擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关.压力越大,滑动磨擦力越大;接
触面越粗糙,滑动磨擦力越大.
(3)滑动磨擦力是制约互相接触物体间相对运动的力,不一定是制约物体运动的力.即磨擦力不一定是阻
力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚制约“相对运动”是以互相接触的物体作为参照物的.“物体
运动”可能是以其它物体作参照物的.如:实验中在铁块上放一个砝码,用弹簧秤拉铁块作匀速直线运动
时,砝码是因为遭到铁块对它的静磨擦力才随铁块一道由静止变为运动的.具体情况是:当铁块遭到拉力
由静止往前运动时,砝码相对于铁块要向后滑动,铁块就给砝码一个制约它向后滑动的磨擦力,这个磨擦
力的方向是往前的.所以砝码相对于铁块没有滑动,这时的磨擦力就是静磨擦力.
(4)滑动磨擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关.
(5)研究实际问题时,为了简化常常采用“理想化”的做法,如某物体放到另一物体的光滑的表面上,这
“光滑”就意味着两个物体倘若发生相对运动时,它们之间没有磨擦.
3.减小有益磨擦的方式
(1)减小接触面压力.如骑单车制动时捏闸的力越大,单车刹皮与模杯间磨擦越大,单车就容易停
出来.
(2)使接触面粗糙些.如车辆、拖拉机、自行车的轮毂上做有凸凹不平的花纹是为了减小接触面的粗糙
程度,因而减小车胎与地面的磨擦.
(3)除上述两种减小有益磨擦的方式外,还可采用变滚动为滑动的方式来减小有益的磨擦.如列车、汽
车在紧急刹车时.车轮只滑不滚、车停出来就快.
4.减少有害磨擦的方式.
(1)减少接触面的压力.
(2)减少接触面的粗糙程度
(3)用滚动取代滑动滚动摩擦力大小与什么有关,由于滚动磨擦比滑动磨擦小得多.如轴承的内、外圈之间装有许多光滑的钢珠或钢
柱.轮转动时推动内圈转动,钢珠或钢柱就在内外圈之间滚动,磨擦就大大降低了.
(4)加润滑油.加润滑油可以在磨擦面间产生一层油膜,使磨擦面不接触,运动部件只在油膜上掠过,大大
减少了磨擦.
(5)借助压缩二氧化碳在磨擦面间产生一层气垫,使磨擦面脱离接触.可以使磨擦显得更小.如气垫船.
二、例题剖析
第一阶梯
[例1](1)滑雪运动员滑到终点停止使劲后,将会渐渐停出来,为何?(2)中学生在水平地面上把木架推
动后还要继续使劲推就能使其保持做匀速直线运动,这是为何?(3)中学生使劲推讲台桌却没能推
动,这又是为何?(4)将一铁块置于一表面粗糙的斜面上,铁块为何不会滑出来而是静止在斜
提示说明:
(1)滑雪运动员滑到终点停止使劲后,因为冰刀与冰层间存在阻挠运动的磨擦力,所以运动员会渐渐
停出来.(2)木架运动时遭到箱底与地面间的磨擦力,要使木架保持做匀速直线运动必须有一个与磨擦
力互相平衡的推力,所以要继续使劲推才行.(3)由于讲台桌与地面间的磨擦力与中学生的推力平衡.
(4)由于铁块与粗糙的斜面之间存在着磨擦力
参考答案:
(1)滑雪运动员滑到终点停止使劲后,因为冰刀与冰层间存在阻挠运动的磨擦力,所以运动员会渐渐
停出来.(2)木架运动时遭到箱底与地面间的磨擦力,要使木架保持做匀速直线运动必须有一个与磨擦
力互相平衡的推力,所以要继续使劲推才行.(3)由于讲台桌与地面间的磨擦力与中学生的推力平衡.
(4)由于铁块与粗糙的斜面之间存在着磨擦力.