摩擦力的計(jì)算方法

摩擦力的計(jì)算方法滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的求解方法是不一樣的，在求解摩擦力大小時(shí)，一定要分清是靜摩擦力，還是滑動(dòng)摩擦力．一、滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算1.公式法：根據(jù)F=|1FN根據(jù)物體的受力情況，求出對(duì)物體的正壓力FN由公式F=^FN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．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，靜摩擦力的取值范圍：O靜例質(zhì)量為2kg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，給物體一水平推力.(g取10N/kg)當(dāng)推力大小為5N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？當(dāng)推力大小為12N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一即學(xué)即練1．如圖3-3-21所示，若用外力F=100N的水平力壓在重24N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120N時(shí)，物體與墻之間的摩擦力大小為N.2．(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A.F上C．F上答案：沿斜面向上點(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)趨勢的力，因此摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反．摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向無關(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)趨勢的外力的大小，其取值范圍為O例2如圖3-3-12所示，用6N的力握住總重力為1.5N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”).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：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)趨勢的外力的大小，本題中引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的外力是重力，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)誤區(qū)五：—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“阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)“與阻礙物體的運(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，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—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—錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的原因在于沒有準(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)輸車上，有—矩形運(yùn)輸車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運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有關(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．此外，在分析此類問題時(shí)，一定要跟加速或減速運(yùn)動(dòng)情況區(qū)別開來．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)趨勢的方向相反，相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向難以判斷，這就使靜摩擦力方向的判定成為一個(gè)難點(diǎn).判斷靜摩擦力方向可采用以下兩種方法.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)趨勢方向相反，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，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20kg的物