摩擦力的計(jì)算方法

1、摩擦力的計(jì)算方法在求解摩擦力大小時(shí)，一定要分清Fn.滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的求解方法是不一樣的, 是靜摩擦力，還是滑動(dòng)摩擦力.一、滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算1公式法：根據(jù) F=Fn計(jì)算.(I)根據(jù)物體的受力情況，求出對(duì)物體的正壓力 (2)由公式F= pFN求出滑動(dòng)摩擦力，其中戶為動(dòng)摩擦因數(shù).2二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)(勻速、靜正)，根據(jù)二力平衡條件求解.圖 3-3-19二、靜摩擦力的計(jì)算1. 平衡條件法求解靜摩擦力如圖3-3-19所示，水平面上放一靜止 的物體，當(dāng)人用水平推力推物體時(shí)，此物體靜止不動(dòng)，據(jù)二力平衡條件，說(shuō)明靜摩擦力的大小等于推力的大小，2. 靜摩擦力是一種被動(dòng)力，它隨外力的變化而變化

2、，靜摩擦力的取值范圍：0<F< Fmax，與物體間的正壓力無(wú)關(guān)，因此不能用公式 F= FN求解.3最大靜摩擦力 Fmax。：大小等于物體剛剛滑動(dòng)時(shí)沿接觸面方向的外力，是靜摩 擦力的最大值，大于滑動(dòng)摩擦力，一般情況認(rèn)為二者相等，最大靜摩擦力Fmax。與正壓力有關(guān)，公式為Fmax= 靜FN ,卩靜為物體間的靜摩擦因數(shù)，比動(dòng)摩擦因數(shù)略大.例 質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上，如圖3-3-20所示，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，給一物體一水平推力.(g取10 N/kg)(1) 當(dāng)推力大小為5N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？(2) 當(dāng)推力大小為12

3、N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？點(diǎn)評(píng)：在進(jìn)行摩擦力計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)分析物體所處的狀態(tài)，判斷所求摩擦力是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力，靜摩擦力是被動(dòng)力，在取值范圍內(nèi)，靜摩擦力是根據(jù)物體的“需要” 取值，所以靜摩擦力與正壓力無(wú)關(guān)，但兩物體之間的最大靜摩擦力與正壓力大小有關(guān).(求解靜摩擦力的大小時(shí)， 不能套用公式Ff =Fn，這是計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的公式，靜摩擦力的大小一般根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)一點(diǎn)就通狀態(tài)來(lái)求解.)一即學(xué)即練1.如圖3-3-21所示，若用外力 F=100 N的水平力壓在重 24 N的物體上時(shí)，物體 恰好靜止，物體與墻之間的摩擦力大小為 N;當(dāng)外力增加到120 N時(shí)，物體與墻之間的摩擦力大小為N.2.(

4、單選)運(yùn)動(dòng)員雙手握住豎直的竹竿勻速上攀和勻速下滑時(shí)，他所受的摩擦力 分別是F上和F下，那么它們的關(guān)系是()5A. F上向上，F(xiàn)下向下，F(xiàn)上.=F下C. F上向上，F(xiàn)下向上，F(xiàn)上=F下 答案：沿斜面向上B . F上向上，F(xiàn)下向上，F(xiàn)上F下D . F上向上，F(xiàn)下向下，F(xiàn)上F下因此摩擦力的方向與物體點(diǎn)評(píng)：摩擦力是一種阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力, 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān).誤區(qū)三正壓力越大，摩擦力也越大摩擦力分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力，靜摩擦力的大小取決于使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力 的大小，其取值范圍為 O<F < F_。( F_。為最大靜

5、摩擦力)，可根據(jù)二力平衡求解.例2如圖3-3-12所示，用6N的力握住總重力為1.5 N的水杯靜止不動(dòng)，若將手的握 力增大到8N，手與水杯之間摩擦力的大小將(選填“變大” “變小”或“不變”).圖 3-3 12錯(cuò)解：變大錯(cuò)因分析：產(chǎn)生錯(cuò)解的原因是不清楚壓力與摩擦力的關(guān)系，認(rèn)為壓力越大，摩擦力越大.在求摩擦力大小時(shí)一定要分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，正確解答：由于水杯與手之間是靜摩擦力， 且水杯靜止在空中處于平衡狀態(tài)， 所以在豎 直方向除受重力之外還受一個(gè)豎直向上的靜摩擦力作用.根據(jù)二力平衡知識(shí)，靜摩擦力的大小與重力大小相等，由于水杯的重力大小不變，所以盡管手的握力增大但靜摩擦力大小不變，答案：

6、不變點(diǎn)評(píng)：靜摩擦力的犬小總是等于引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力的大小，本題中引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力是重力，重力大小不變，所以靜摩擦力大小不變，誤區(qū)四滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間接觸面積的大小有關(guān)由公式F二Fn可知，滑動(dòng)摩擦力的大小取決于兩接觸面的粗糙程度以及它們之間的 正壓力，與接觸面積的大小無(wú)關(guān),例3 （單選）如圖3-3-13所示，有一塊質(zhì)量為 m的，它的長(zhǎng)、寬.高分別為25cm、15 cm、8 cm，當(dāng)它平放。側(cè)放和豎放在水平面上，用水平力拉動(dòng)磚塊時(shí)，磚塊受到的摩擦力分別為R , F2,A , Fi >D.無(wú)法比較誤區(qū)五：一切摩擦力都是運(yùn)動(dòng)物體的阻力造成這種誤差認(rèn)識(shí)的根本原因在于把“阻礙物體的相

7、對(duì)運(yùn)動(dòng)“與!1ab阻礙物體的運(yùn)動(dòng)相混淆了.從力的作用效果上看，摩擦力阻礙的是 受力物體相對(duì)于施力物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并不是阻礙物 體對(duì)地或?qū)ζ渌麉⒖枷档倪\(yùn)動(dòng)，因此摩擦力與物體的運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動(dòng)方向有一定的夾角所以摩擦力可以阻力.也可以是動(dòng)力.誤區(qū)六運(yùn)動(dòng)的物體一定受摩擦力作用造成這一錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的原因在于沒(méi)有準(zhǔn)確把握摩擦力的產(chǎn)生條件.只有在兩個(gè)直接接觸存在擠壓且接觸面粗糙的物體間，如果有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)才有摩擦力產(chǎn)生.例如圖3-3-15所示，在大型運(yùn)輸車(chē)上，有一矩形運(yùn)輸車(chē)一起在平直路上勻速運(yùn)動(dòng)，鋼錠 是否受摩擦力？點(diǎn)評(píng)：物體是否受到摩擦力與物體處于靜止還是

8、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系，關(guān)鍵是物體相 對(duì)與其接觸的物體是否有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).此外，在分析此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，一定要跟加速或減速運(yùn) 動(dòng)情況區(qū)別開(kāi)來(lái).即學(xué)即練1.（單選）一根質(zhì)量為 m，長(zhǎng)度 為L(zhǎng)的均勻長(zhǎng)方體木條放在水平桌面上，木條與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為皿現(xiàn)用水平力F推木條，當(dāng)木條經(jīng)過(guò)圖3-3-16所示位置時(shí)，桌面對(duì)它的摩擦力為（）A. Jmg B. - Jmg C.D.不能確定322.（單選）關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，以下說(shuō)法正確的是（）A .相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)它們之間一定存在滑動(dòng)摩擦力B .滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)C .只有運(yùn)動(dòng)的物體才能受到滑動(dòng)摩擦力D .滑動(dòng)摩擦力總跟物體的重力成正比 摩擦力方向的判

9、斷方法在判斷摩擦力方向時(shí)，弄清物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是關(guān)鍵.一、滑動(dòng)摩擦力方向的判斷方法滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.不難看出，判斷滑動(dòng)摩擦力方向的關(guān)鍵是判斷“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向”，要做到這一點(diǎn)不是很難，因?yàn)槲矬w的運(yùn)劫是比較直觀的，但千萬(wàn)不要認(rèn)為“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向”是物體相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)方向.所謂的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向”是指“受力物體”相對(duì)于“施力物體”的運(yùn)動(dòng)方向滑動(dòng)摩擦力沿接觸 面與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，二、靜摩擦力方向的判斷方法靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向難以判斷，這就使靜摩擦力方向的判定成為一個(gè)難點(diǎn)

10、.判斷靜摩擦力方向可采用以下兩種方法.1. 定義法“三步”判定靜摩擦力的方向第一步：靜摩擦力的方向總跟接觸面相切.當(dāng)接觸面為“平面”時(shí)，靜摩擦力方向與接 觸面平行；當(dāng)接觸面為“曲面”時(shí)，靜摩擦力方向在接觸點(diǎn)所在的切線上，第二步：假設(shè)法判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向.第三步：靜摩擦力的方向跟該物體與另一個(gè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，2. 利用“平衡條件法”判定靜摩擦力的存在與方向當(dāng)相互接觸的兩個(gè)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可根據(jù)二力平衡條件判斷靜摩擦力的存在與否及其方向. 人用力拉車(chē)，但拉不動(dòng)，根據(jù)力的平衡條件知，一定有一個(gè) 力作用在車(chē)上平衡了拉力向前的作用，這個(gè)力就是靜摩擦力，方向與拉力方向相反.即學(xué)即練1. (單選)如圖3-3-17所示，質(zhì)量為 20 kg的物體在動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.1的水平面上向 右運(yùn)動(dòng)，