相互作用 静摩擦力
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静摩擦力三要素摩擦力是我们日常生活中非常常见的一种力,它是由两个物体之间的相互接触而产生的一种阻碍物体相对运动的力。
静摩擦力是指当两个物体相对运动时,其中一个物体尚未开始运动,但受到了另一个物体施加的阻力。
静摩擦力的大小与哪些因素有关呢?下面我们将从三个要素来探讨这个问题。
第一个要素是物体之间的接触面积。
当两个物体之间的接触面积增大时,静摩擦力也会相应增大。
这是因为接触面积的增大会导致更多的分子之间发生相互作用,从而增加了阻力的大小。
例如,当我们用手掌握一个物体时,物体与手掌的接触面积较大,因此我们需要用较大的力气才能将物体推动或拉动。
相反,如果我们用手指尖来触摸物体,接触面积较小,推动物体所需的力气就会相对较小。
第二个要素是物体之间的粗糙程度。
当两个物体的表面粗糙度增加时,静摩擦力也会增大。
这是因为粗糙的表面可以提供更多的接触点,使得分子之间的相互作用更加频繁和牢固。
例如,当我们用一块橡胶垫子来固定一个物体时,橡胶垫子的表面比较粗糙,可以与物体表面形成较多的接触点,从而增加了固定物体所需的力气。
最后一个要素是物体之间的压力。
当两个物体之间的压力增大时,静摩擦力也会增大。
这是因为压力的增大会使得物体表面的分子更加紧密地接触在一起,从而增加了分子之间的相互作用力。
例如,当我们用一个重物压在一个物体上时,由于重物的压力增大,物体表面的分子会相互挤压,产生更大的阻力,使得物体更难被推动。
静摩擦力的大小取决于物体之间的接触面积、粗糙程度和压力。
接触面积增大、表面粗糙度增加以及压力增大都会导致静摩擦力的增大。
这些要素相互影响,共同决定了静摩擦力的大小。
在日常生活中,我们可以通过调整这些要素来控制物体之间的摩擦力,以满足不同的需求。
例如,在搬运重物时,我们可以增加接触面积、增加物体表面的粗糙度,或者增加施加在物体上的压力,从而增加静摩擦力,使得物体更牢固地固定在一起。
通过对静摩擦力三要素的探讨,我们可以更好地理解静摩擦力的产生原理和影响因素,这对于我们在日常生活中处理摩擦力问题具有重要的指导意义。
相互作用力和摩擦力做功问题考点规律分析一、一对相互作用力的做功情况(1)一对相互作用力做功的正负:一对相互作用力的方向相反并不代表这一对相互作用力做的功一定是一正一负,还可以都做正功、都做负功、都不做功、一个做功一个不做功等等。
(2)一对相互作用力做功的大小:一对相互作用力做功的大小不一定相等,因为它们分别作用于两个物体上,每个物体都可能还受其他力,其位移情况可能千差万别。
二、滑动摩擦力与静摩擦力的做功情况(1)摩擦力做功正负情况运动的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时,若摩擦力的方向与运动方向相反,则摩擦力做负功,该摩擦力就是阻力;若摩擦力的方向与运动方向相同,则摩擦力做正功,该摩擦力就是动力。
总之,摩擦力既可能做负功,也可能做正功,还可能不做功。
举例如下:(2)一对相互作用的静摩擦力做功的代数和为零,而一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和不为零。
(3)摩擦力做功计算要注意过程中位移的方向是否改变。
①物体在粗糙水平面上做单方向的直线运动时,路程与位移大小相等,此时摩擦力做功W=-Fl(l指位移,F指摩擦力)。
②物体在粗糙水平面上做往复运动或曲线运动时,路程与位移大小不同,此时摩擦力做功W=-Fs(s指路程,F指摩擦力)。
典型例题例质量为M的木板放在光滑的水平面上,一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点,在木板上前进了L,而木板前进了l,如图所示。
若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少?这一对摩擦力做功的代数和为多大?[规范解答]滑块所受摩擦力F f=μmg,位移为(l+L),且摩擦力与位移方向相反,故摩擦力对滑块做的功为:W1=-μmg(l+L)木板所受的摩擦力F f′=μmg,方向与其位移l方向相同,故摩擦力对木板做的功W2=μmgl这一对摩擦力做功的代数和W=W1+W2=-μmgL[完美答案]-μmg(l+L)μmgl-μmgL(1)物体的位移是指对地的位移。
物理中的摩擦力摩擦力是物理学中一个重要的概念。
它描述了物体表面之间相互作用的力量,常常是使物体相对移动或不易移动的原因。
摩擦力在日常生活中随处可见,而在科学研究和工程应用中也发挥着重要的作用。
本文将对摩擦力的概念、类型、计算方法以及应用进行探讨。
一、摩擦力的概念摩擦力是指两个物体在接触时由于表面间的粗糙度或附着力而产生的相互作用力。
它的产生是由于物体表面微小的不规则性,使得两个物体接触时并非完全光滑的状况。
摩擦力可以使得物体相对运动,同时也可以阻止物体的相对滑动。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指物体相对运动之前的阻力,当物体开始运动时,转化为动摩擦力。
静摩擦力的大小与物体之间的压力和表面间的粗糙程度有关。
而动摩擦力则与物体之间的触点面积以及表面间的附着力有关。
二、摩擦力的类型摩擦力主要分为两种类型,分别是干摩擦力和液体摩擦力。
干摩擦力是指无润滑物质影响的摩擦力,如两个金属板之间的摩擦或者静电摩擦。
干摩擦力的大小与物体间表面的粗糙度、物体质量以及物体之间的压力有关。
液体摩擦力则是液体流动过程中产生的摩擦力。
液体分子之间的黏附力和内部摩擦力是液体摩擦力的基础。
液体摩擦力在液体流体力学和工程领域有着广泛的应用,如导管内的液体流动、船舶行驶时的水阻力等。
三、摩擦力的计算方法摩擦力的计算可以使用两个常用的公式,分别是静摩擦力公式和动摩擦力公式。
静摩擦力公式如下所示:F(static) = μ(static) × N其中,F(static) 是静摩擦力,μ(static) 是静摩擦系数,N 是物体之间的正压力。
静摩擦系数是一个无单位的常数,它与两个物体之间的表面性质有关。
动摩擦力公式如下所示:F(kinetic) = μ(kinetic) × N其中,F(kinetic) 是动摩擦力,μ(kinetic) 是动摩擦系数,N 是物体之间的正压力。
动摩擦系数也是一个无单位的常数,其数值一般比静摩擦系数小。
一对相互作用的摩擦力做功的特点湖北枣阳二中 张锋在高中阶段,许多学生对于相互作用力的做功情况尤其是一对相互作用的摩擦力做功的情况感觉很模糊,甚至是束手无策。
现在我就一对相互作用的摩擦力做功的特点发表一下我的看法。
一.一对静摩擦力做功特点(1) 单个静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
例如在斜面上静止不动的物体,静摩擦力不做功;与倾斜的传送带一起匀速上升的物体,静摩擦力做正功;与倾斜的传送带一起匀速下降的物体,静摩擦力做负功。
(2) 相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做功的代数和总为零,即021=+W W 。
由于受静摩擦力的物体相对静止,所以他们的位移相等,而一对静摩擦力等大反向,故有0)(21=⋅-+⋅==s f s f W W 。
(3) 在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能。
二.一对滑动摩擦力做功特点(1) 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动,故单个滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当然也可以不做功。
例如沿粗糙的斜面下滑的物体,滑动摩擦力对物体做负功而对斜面不做功。
(2) 相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做功的代数和总为负值,其绝对值恰等于于相对位移的乘积,即恰等于系统因摩擦而损失的机械能。
(Q W W -=+21,其中Q 就是在摩擦过程中产生的内能)。
(3) 一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两种情况:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能。
转化为内能的数值等于滑动摩擦力于相对位移的乘积,即相对s F Q f ⋅=。
例如:质量为1m 的木板A 静止在光滑的水平面上,A 的上表面动摩擦因数为u,质量2m为物体B 左端以0v 水平冲上A 的上表面,当B 恰好到达A 的右端时二者相对静止。
求:(1)该过程中摩擦力分别对A,B 和系统做的功;(2)系统产生的内能。
力学摩擦力与静摩擦力的计算摩擦力是力学中的一个重要概念,在许多物理现象和实际生活中都有应用。
其中,力学摩擦力和静摩擦力是我们常常讨论和计算的两种类型。
本文将详细介绍力学摩擦力和静摩擦力的计算方法。
一、力学摩擦力的计算力学摩擦力是指物体相对运动时由于接触面间的相互作用而产生的阻碍运动的力。
当两个物体相互摩擦时,摩擦力的大小与两个物体的压力和摩擦系数有关。
1.摩擦系数摩擦系数是一个无量纲的物理量,表示不同物体在接触面上的摩擦性质。
常见的两种摩擦系数是动摩擦系数(μd)和静摩擦系数(μs)。
2.动摩擦力的计算公式动摩擦力是指在两个物体相对运动时产生的摩擦力。
其计算公式为:F=μdN其中,F表示动摩擦力,μd表示动摩擦系数,N表示物体的压力。
3.静摩擦力的计算公式静摩擦力是指在物体尚未开始运动时产生的摩擦力。
其计算公式为:F≤μsN其中,F表示静摩擦力,μs表示静摩擦系数,N表示物体的压力。
需要注意的是,静摩擦力的大小是小于等于μsN的,只有当外力超过静摩擦力的大小时,物体才会开始运动。
二、静摩擦力的计算实例为了更好地理解和应用静摩擦力的计算,下面举一个实际的例子。
假设有一个质量为10kg的物体放置在一个水平的地板上,地板和物体之间的静摩擦系数为0.5。
我们需要计算物体开始运动所需要的最小外力。
首先,我们要确定物体所受的压力。
由于物体处于静止状态,所以摩擦力等于静摩擦力,即F=μsN。
物体的压力N等于物体的重力,即N=mg,其中g为重力加速度,约等于9.8m/s²。
代入数据可得:N=10kg×9.8m/s²=98N然后,代入静摩擦系数和压力的数值,可以计算出静摩擦力的大小:F=μsN=0.5×98N=49N最后,得知物体开始运动所需要的最小外力应大于等于静摩擦力的大小,即外力F≥49N。
通过以上计算可以得出结论:只有当外力大于等于49N时,物体才会开始运动。
三、总结力学摩擦力和静摩擦力是力学中常见的两种力,其计算涉及摩擦系数和物体的压力。
物理知识点之摩擦力摩擦力是物理学中的一个基本概念,它是指两个物体接触面上的相互作用力。
在接触面上,由于微观不规则结构,会存在粗糙度和凹凸不平的情况,使得两个物体接触时发生摩擦。
摩擦力的研究对于人类认识物体运动和设计机械系统具有重要意义。
下面将介绍摩擦力的相关知识点。
1.摩擦力的分类摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种类型。
当两个物体相对运动时,所产生的摩擦力称为动摩擦力;当两个物体相对静止时,所产生的摩擦力称为静摩擦力。
2.静摩擦力静摩擦力是指两个物体相对静止时所产生的摩擦力。
静摩擦力的大小与物体间的相互作用力有关,可以由静摩擦系数乘以物体间的垂直压力来计算。
3.动摩擦力动摩擦力是指两个物体相对运动时所产生的摩擦力。
动摩擦力的大小与静摩擦力相比,通常会较小。
动摩擦力也可以由动摩擦系数乘以物体间的垂直压力来计算。
4.摩擦力与摩擦系数摩擦力的大小与物体间的相互作用力有关,并且与物体间的接触面积无关。
物体间的相互作用力越大,摩擦力也越大。
而摩擦系数则是描述物体间的摩擦特性的一个参数,不同物体的摩擦系数是不同的。
通常,摩擦系数可以分为静摩擦系数和动摩擦系数两种。
5.静摩擦系数和动摩擦系数静摩擦系数和动摩擦系数是描述物体间摩擦特性的两个参数。
静摩擦系数表示两个物体相对静止时的摩擦特性,动摩擦系数表示两个物体相对运动时的摩擦特性。
通常,静摩擦系数会大于动摩擦系数,即两个物体相对静止时的摩擦力通常会大于相对运动时的摩擦力。
6.摩擦力的应用摩擦力在日常生活和工程技术中有着广泛的应用。
例如,在运动中,摩擦力可以使人、车辆等物体不至于滑倒或滑出控制范围。
在机械工程中,摩擦力可以实现运动物体的传输和转换。
在运动车辆和机械设备的设计中,需要合理利用和减小摩擦力,以提高效率和降低能源消耗。
7.摩擦损失摩擦力虽然有很多应用,但在一些情况下也会造成能量的损失。
例如,在运动车辆和机械设备中,由于摩擦的存在,会产生热能并导致系统能量的损失。
与摩擦力有关的公式
摩擦力是物体之间接触表面上的相互作用力,它的方向与物体相对运动的方向相反。
摩擦力的大小取决于物体之间的接触压力和二者间的相互作用性质。
1. 史蒂芬-朗氏定律:
摩擦力与物体之间的接触压力成正比。
公式可以表示为:
f = μN
其中,f是摩擦力,μ是摩擦系数,N是物体之间的接触压力。
2. 静摩擦力和动摩擦力:
静摩擦力是静止物体之间的相互作用力,动摩擦力是运动物体之间的相互作用力。
静摩擦力的大小一般小于或等于定值μs乘上物体之间的接触
压力。
公式可以表示为:
fs ≤ μsN
动摩擦力的大小一般小于或等于定值μk乘上物体之间的接触
压力。
公式可以表示为:
fk ≤ μkN
其中,fs和fk分别表示静摩擦力和动摩擦力,μs和μk分别为
静摩擦系数和动摩擦系数,N是物体之间的接触压力。
3. 摩擦系数(μ):
摩擦系数是描述物体之间摩擦特性的物理量,它的值与物体表
面的性质相关。
静摩擦系数(μs)是指在物体静止时两个物体之间的摩擦系数。
动摩擦系数(μk)是指在物体发生滑动时两个物体之间的摩
擦系数。
摩擦系数的值一般小于1,且与物体的性质有关。
不同物体之
间的摩擦系数具有差异,例如木材与木材之间的摩擦系数通常较小,而铁与铁之间的摩擦系数较大。
需要注意的是,摩擦力的公式是在一定条件下推导出来的,对于不同的物体或者接触表面,具体的摩擦特性可能会有差异。
因此,在实际应用中,需要结合具体情况进行实验测量或者参考已有的数据。
静摩擦系数
静摩擦系数是物理学中一个重要的概念,用来描述两个物体在静止状态下之间
的摩擦阻力。
静摩擦系数通常用字母μ表示,其大小取决于接触表面的粗糙程度
以及两个物体之间的材质特性。
在力学中,当一个物体试图在另一个物体上移动时,静摩擦系数的作用就会体
现出来。
如果外力小于静摩擦力,物体将保持静止,直到外力超过静摩擦力为止。
这种现象是因为两个物体之间的分子间相互作用导致的,静摩擦力的大小可以通过以下公式计算:
静摩擦力= μ * N
其中,N是两个物体接触点的法向压力,μ是静摩擦系数。
静摩擦系数的单位
是无量纲的,通常在理论计算时使用。
静摩擦系数的大小与两个物体表面的粗糙程度密切相关。
如果一个物体的表面
非常光滑,那么静摩擦系数往往较小;相反,如果表面比较粗糙,则静摩擦系数可能较大。
此外,材质也会对静摩擦系数产生影响,不同的材质之间可能具有不同的静摩擦系数。
值得一提的是,在实际生活中,静摩擦系数的确定通常需要通过实验测量获得。
一般来说,可以通过施加外力并逐渐增大来确定其临界值,以此来得到静摩擦系数的大小。
总的来说,静摩擦系数是一个重要的物理概念,它在力学和工程学中都有着广
泛的应用。
通过对静摩擦系数的研究和了解,我们可以更好地理解物体之间的相互作用和运动规律,为实际应用提供科学依据。
静摩擦力情形
静摩擦力是物体之间在不发生相对运动的情况下,彼此间产生的一种力。
这种力的产生是因为两个物体之间存在相对滑动趋势,并且这种趋势会使得物体间的接触面发生形变,从而产生相互作用力,称为静摩擦力。
静摩擦力的大小并不固定,其大小是从零到物体刚好运动时最大动力大小之间的任意数值。
方向始终与相对运动趋势的方向相反,作用点始终在物体接触面上。
在日常生活中,静摩擦力的情形也随处可见。
例如,人在走路时,鞋底与地面之间产生的静摩擦力阻止了鞋子滑动,使人能够平稳地行走;在写字时,手与笔之间产生的静摩擦力提供了笔与纸之间的压力,使得笔能够顺畅地书写。
此外,还有滑冰中鞋与冰面的摩擦、球在地面滑动时地面与球的摩擦等都是静摩擦力的例子。
综上,静摩擦力是物体间相互作用的一种力,其大小和方向的确定与物体间的相对运动趋势密切相关,能够防止物体发生滑动,对于日常生活中的各种运动和活动具有重要的影响。
静摩擦力和动摩擦力公式以静摩擦力和动摩擦力公式为标题,我们将探讨这两个力的概念、计算公式以及它们在实际生活中的应用。
一、静摩擦力静摩擦力是指当两个物体相对运动时,阻碍它们相对滑动的力。
它是由于两个物体表面不规则而产生的。
静摩擦力的大小与物体之间的接触面积以及表面粗糙程度有关。
静摩擦力的计算公式为:F静= μ静× N其中,F静表示静摩擦力的大小,μ静为静摩擦系数,N为物体间的正压力。
静摩擦力的大小通常小于或等于μ静× N,当施加的力小于静摩擦力时,物体之间不会发生相对滑动;当施加的力大于等于静摩擦力时,物体之间会发生相对滑动。
静摩擦力在生活中有许多应用。
例如,我们走路时,靠着地面的摩擦力才能保持平衡;运动员在起跑线上的起跑姿势也是为了增加与地面的摩擦力,以便更快地起跑。
二、动摩擦力动摩擦力是指两个物体相对滑动时,阻碍它们滑动的力。
与静摩擦力不同的是,动摩擦力的大小与物体之间的相对速度有关。
动摩擦力的计算公式为:F动= μ动× N其中,F动表示动摩擦力的大小,μ动为动摩擦系数,N为物体间的正压力。
动摩擦力的大小通常小于或等于μ动× N,当施加的力小于动摩擦力时,物体之间会加速滑动;当施加的力大于等于动摩擦力时,物体之间会保持匀速滑动。
动摩擦力也广泛应用于我们的日常生活中。
例如,我们开车时,车轮与地面之间的动摩擦力使得车辆能够顺利行驶;我们打扫地面时,使用拖把或扫帚施加的力产生的动摩擦力可以清除地面上的灰尘。
总结:静摩擦力和动摩擦力是两种不同的力,它们分别描述了两个物体相对运动时阻碍它们相对滑动的力。
静摩擦力的大小与物体间的接触面积、表面粗糙程度以及静摩擦系数有关;动摩擦力的大小与物体间的相对速度、接触面积、表面粗糙程度以及动摩擦系数有关。
这两个力在我们的日常生活中起着重要的作用,帮助我们保持平衡、进行运动和清洁环境。
通过对这两个力的理解和应用,我们能更好地认识物体之间的相互作用和运动规律,为我们的生活带来便利。
一对相互作用的摩擦力做功的特点相互作用的摩擦力是一种常见的力,它是由两个物体相对运动或者因运动而试图相对运动时产生的阻碍力。
当两个物体之间存在相互作用的摩擦力时,这些力会对物体产生功。
下面将详细探讨相互作用的摩擦力做功的特点。
摩擦力是相互作用力之一,是由物体之间的表面接触带来的。
相互作用的摩擦力有两种常见的类型:静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指两个物体相对静止且试图相对运动时产生的阻碍力,动摩擦力则是指两个物体相对运动时产生的阻碍力。
首先,相互作用的摩擦力做功是有限制的。
当两个物体相对运动或者试图相对运动时,摩擦力会阻碍物体的运动,并产生与运动方向相反的力。
假设一个物体在沿着水平方向运动,受到了摩擦力的阻碍。
由于摩擦力与运动方向相反,所以物体的速度会减小。
随着速度的减小,摩擦力的大小也会减小,直到两者达到平衡。
其次,摩擦力做功时,功的大小与物体的位移有关。
功是力和位移的乘积,当物体受到的摩擦力不变时,物体移动的距离越大,摩擦力所做的功就越大。
这是因为力和位移都是矢量量,相互的乘积和求积会产生一个矢量量。
另外,摩擦力做功时的功率是有限制的。
功率是功对时间的比值,描述了单位时间内所做的功。
摩擦力所做的功越大,其所需的时间也就越长。
这是因为相互作用的摩擦力通常带有较大的阻碍性质,需要更长的时间才能将物体从一个位置移动到另一个位置。
此外,摩擦力做功时会产生热能。
摩擦力会导致物体表面的摩擦区域产生热量,这是由于运动的摩擦表面之间摩擦力的互相作用所形成的。
这部分热能以热量的形式被释放出来,同时也导致摩擦表面的温度升高。
最后,摩擦力做功时会损耗机械能。
由于摩擦力的存在,物体在移动过程中会损耗一定的机械能。
这是由于摩擦力将一部分作用于物体的机械能转化为热能而引起的。
这种机械能的损耗使得物体在移动过程中逐渐减速,最终停止。
总之,相互作用的摩擦力做功具有以下特点:有限制、与位移相关、功率有限制、产生热能、损耗机械能。
物体的摩擦与摩擦力的关系在日常生活中,我们经常会遇到物体之间的摩擦现象。
无论是我们行走时所产生的鞋底与地面之间的摩擦力,还是在机械装置中不同部件之间的摩擦力,都是摩擦的表现。
本文将探讨物体的摩擦以及摩擦力的关系。
1. 摩擦的定义和原理摩擦指的是两个物体之间接触面之间的相互作用力。
这种作用力分为静摩擦力和动摩擦力两种情况。
静摩擦力是指当物体相对静止时,两个物体接触面之间所产生的阻力。
这种阻力能阻止物体开始运动,也就是说,在物体尚未开始移动之前,静摩擦力一般会与外力保持相等。
动摩擦力是指当物体相对运动时,两个物体接触面之间所产生的阻力。
这种阻力会阻止物体的运动,并且会随着物体相对速度的增大而增加。
2. 摩擦力与摩擦系数的关系摩擦力与摩擦系数直接相关。
摩擦系数是用来描述两个表面之间摩擦性质的物理量。
它反映了摩擦的大小和类型。
摩擦系数可以分为静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数是指当物体相对静止时,两个物体接触面之间的阻力与垂直于接触面的力之比。
动摩擦系数是指当物体相对运动时,两个物体接触面之间的阻力与垂直于接触面的力之比。
摩擦力与摩擦系数之间的关系可以用以下公式表示:摩擦力 = 摩擦系数 ×接触面法向力可以看出,摩擦力与摩擦系数成正比,接触面法向力越大,摩擦力也会越大。
3. 影响摩擦力的因素摩擦力的大小受到多种因素的影响。
下面将介绍几个主要的因素:3.1 表面粗糙度表面粗糙度是指物体表面的凹凸程度。
当两个表面之间存在更多的凹凸不平时,接触面积就会减小,摩擦力也会增加。
3.2 接触面间的正压力正压力是指作用在两个物体接触面上的压力。
当接触面间的正压力增大时,摩擦力也会随之增大。
3.3 温度温度对摩擦力也有一定的影响。
一般来说,温度升高会使摩擦力减小,因为温度升高会使物体分子振动加剧,表面粗糙度变小,从而减小了接触面积。
4. 摩擦的应用摩擦力在许多日常生活中的应用是不可或缺的。
下面将介绍几个常见的应用:4.1 鞋底与地面的摩擦力我们经常会发现,鞋底与地面之间的摩擦力对我们行走起着重要的作用。
相互作用的一对静摩擦力做功的代数和在我们日常生活中,静摩擦力是一种常见的力。
当两个物体相互接触时,如果它们之间没有相对运动,就会产生静摩擦力。
静摩擦力的大小取决于两个物体之间的粗糙程度以及它们之间的压力。
当我们尝试将一个物体推动另一个物体时,静摩擦力会阻止它们相对运动。
这种阻力的大小正是静摩擦力做的功。
静摩擦力做功的代数和可以分为两种情况:物体相对运动和物体不发生相对运动。
我们来看物体相对运动的情况。
当我们尝试推动一个物体,静摩擦力会阻止它的运动。
在这种情况下,静摩擦力的方向与我们尝试推动的方向相反。
这意味着静摩擦力所做的功是负值。
例如,当我们试图将一本书从桌子上推到地上时,静摩擦力会阻止书的运动。
这时,静摩擦力所做的功是负的,因为它与书的运动方向相反。
我们来看物体不发生相对运动的情况。
当我们尝试推动一个物体,但它并没有发生相对运动,静摩擦力仍然存在。
在这种情况下,静摩擦力的大小与我们尝试推动的力相等。
这意味着静摩擦力所做的功是零。
例如,当我们试图推动一个静止的箱子时,静摩擦力会与我们的推力相等。
由于箱子没有发生位移,静摩擦力所做的功是零。
无论是物体相对运动还是不发生相对运动,静摩擦力做的功都是与我们尝试推动的方向相反。
这是因为静摩擦力是一种阻力,它阻止了物体的运动。
当我们尝试推动一个物体时,静摩擦力会将我们的推力抵消掉,从而使物体保持静止或不发生相对运动。
静摩擦力做功的代数和是一个重要的物理概念,它帮助我们理解了为什么物体在受到推力时可能不发生相对运动。
通过研究静摩擦力做功的代数和,我们可以更好地理解物体的运动规律,并在实际生活中应用这一知识。
例如,在设计机械装置或运动器械时,我们可以根据静摩擦力做功的代数和来确定所需的推力大小,以确保物体能够正常运动。
总结起来,相互作用的一对静摩擦力做功的代数和可以分为两种情况:物体相对运动和物体不发生相对运动。
在物体相对运动的情况下,静摩擦力所做的功是负值;在物体不发生相对运动的情况下,静摩擦力所做的功是零。
高中物理摩擦因数公式(一)高中物理摩擦因数公式1. 摩擦力公式摩擦力是由接触面之间的相互作用产生的力,可以通过以下公式来计算:摩擦力(F)= 摩擦因数(μ)× 法向压力(N)其中,摩擦因数(μ)是一个无量纲量,代表了两种物体之间的摩擦程度;法向压力(N)是两个物体接触面上垂直于接触面的力。
2. 静摩擦力公式当物体不发生相对滑动时,我们称之为静摩擦状态。
在静摩擦状态下,静摩擦力可以通过以下公式来计算:静摩擦力(Fs)≤ μs × 法向压力(N)其中,μs是静摩擦因数,代表了两种物体之间在静摩擦状态下的摩擦程度。
3. 动摩擦力公式当物体发生相对滑动时,我们称之为动摩擦状态。
在动摩擦状态下,动摩擦力可以通过以下公式来计算:动摩擦力(Fd)= μd × 法向压力(N)其中,μd是动摩擦因数,代表了两种物体之间在动摩擦状态下的摩擦程度。
示例说明假设有一个木块放在水平地面上,施加一个力使其刚好开始移动。
如果我们想计算木块所受的静摩擦力和动摩擦力,可以根据上述公式进行计算。
假设木块的质量为2kg,重力加速度为10m/s²,则法向压力可以计算为:法向压力(N)= 质量(m)× 重力加速度(g)= 2 kg × 10m/s² = 20 N假设木块和地面之间的静摩擦因数为,动摩擦因数为,我们可以得到以下计算结果:静摩擦力(Fs)≤ μs × 法向压力(N)≤ × 20 N ≤ 10 N动摩擦力(Fd)= μd × 法向压力(N)= × 20 N = 6 N因此,木块在静摩擦状态下所受的静摩擦力最大为10 N,在动摩擦状态下所受的动摩擦力为6 N。
这些公式可以帮助我们理解和计算摩擦力,并在物理学问题中应用。
它们是高中物理学习中的重要概念和工具。
摩擦力的作用摩擦力是我们日常生活中经常遇到的一种力。
它的作用既可以是帮助我们保持稳定,又可以是使物体运动,甚至还可以用于制动。
在本文中,我们将探讨摩擦力的定义、特性以及其在各个领域的实际应用。
一、摩擦力的定义和特性摩擦力是一种接触力,它由两个物体表面之间的相互作用引起。
当两个物体相对运动或试图相对运动时,它们的表面之间会产生摩擦力。
摩擦力有两种类型:静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当物体尚未开始相对运动时,两个表面之间的力的大小。
动摩擦力是指当物体已经相对运动时,两个表面之间的力的大小。
通常情况下,静摩擦力大于动摩擦力。
摩擦力的大小取决于两个物体表面的粗糙程度、压力和摩擦系数。
摩擦系数是一个特定材料的特性,用以描述该材料表面与另一材料表面接触时的摩擦大小。
摩擦力的方向与两个物体表面接触面的方向相反,它总是阻碍物体的相对运动。
二、摩擦力在日常生活中的应用1. 摩擦力的稳定作用摩擦力在很多情况下都能够帮助我们保持稳定。
例如,当我们行走时,我们的脚与地面之间的摩擦力防止我们滑倒。
同样,它也让我们能够用手握住物体,不会不经意间将其滑落。
2. 摩擦力在交通运输中的应用摩擦力在交通领域中发挥着至关重要的作用。
汽车、自行车和摩托车的刹车系统都利用了摩擦力来制动车辆。
当车辆的刹车片与车轮接触时,刹车片通过摩擦来减缓车轮的旋转,从而使车辆停下来。
同样,铁轨与火车轮轨之间的摩擦力也使火车能够保持在轨道上运行。
3. 摩擦力在工程领域的应用摩擦力在工程领域中有广泛的应用。
例如,在建筑工地上使用的起重机利用摩擦力来提供足够的阻力,使其能够提起和悬空重物。
此外,螺纹和螺母之间的摩擦力也可以用于固定和调整物体的位置。
4. 摩擦力在竞技运动中的应用摩擦力对于许多竞技运动也是至关重要的。
例如,冰球运动员在冰面上滑行时利用摩擦力来改变方向和减速。
类似地,滑板运动员也利用摩擦力来控制滑板的速度和方向。
三、摩擦力的实际例子1. 汽车制动系统摩擦力在汽车制动系统中起着重要的作用。
相互作用第2讲摩擦力(答案)1答案BD解析白纸和镇纸始终处于静止状态,对镇纸受力分析知,镇纸不受摩擦力,否则水平方向受力不平衡.镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力,故A错误;在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动,受到向左的摩擦力,故B正确;白纸与镇纸之间没有摩擦力,白纸始终处于静止状态,则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力,故C错误;根据牛顿第三定律,白纸对桌面的摩擦力向右,故D正确.2答案BC解析A物体与传送带一起匀速运动,它们之间无相对运动或相对运动趋势,即无摩擦力作用,A错误;B、C两物体虽运动方向不同,但都处于平衡状态,由沿传送带方向所受合力为零可知,B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用,B、C正确,D错误.3答案AD解析将外力F缓慢减小到零,物体始终不动,则弹簧的长度不变,弹力不变,选项A正确;对物体B,因开始时所受摩擦力的方向不确定,则有F弹=F±F f,则随F的减小,物体B所受摩擦力的大小和方向都不能确定,选项B、C错误;对A、B与弹簧组成的整体,在水平方向,力F与地面对A的摩擦力平衡,则随F的减小,木板A所受地面的摩擦力逐渐减小,选项D正确.4答案B解析对小球:F T cos 30°=mg sin 30°,则F T=33mg;对小球和斜面的整体:F f=F T cos 2θ=36mg,故选B.5答案B解析物块A水平方向上受弹簧的拉力F T和水平面的静摩擦力F f作用,根据共点力平衡条件可知:F T=F f,由于两根弹簧相同,且伸长量相同,因此,两弹簧上的弹力大小相等,物块B水平方向受两弹簧的拉力和水平面的静摩擦力F f′作用,根据共点力平衡条件可知:F f′=2F T cos 60°=F f,故选项B正确.6答案A解析设物块的质量最大为m,将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件,在沿斜面方向有F=mg sin 30°+μmg cos 30°,当F=1 500 N时,物块的质量最大,解得m=150 kg,A项正确.7答案C解析当F水平时,根据平衡条件得F=μmg;当保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角时,由平衡条件得F cos 60°=μ(mg-F sin 60°),联立解得,μ=33,故选项C正确.8答案A解析两物块在水平恒力F的作用下,共同向右做匀速直线运动,故B所受地面的滑动摩擦力与F平衡,B与地面间的动摩擦因数不可能为零;A在水平方向不受外力,故A不受摩擦力,A与B间的动摩擦因数可能为0,故A正确,B错误;若A、B之间的动摩擦因数不为0,且μAB>μ地,撤去F,A与B 一起减速到零,A与B之间没有相对运动,A、B之间的静摩擦力保持不变,若μAB<μ地,撤去F后,A与B 会发生相对运动,A与B之间是滑动摩擦力,在A的速度减为零之前,保持不变,故C、D错误.9答案C解析由题意得,物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力F fm≥5 N,小车加速运动时,假设物体A与小车仍然相对静止,则物体A所受合力F合=ma=10 N,可知此时小车对物体A的摩擦力为5 N,方向向右,且为静摩擦力,所以假设成立,物体A受到的摩擦力大小不变,故选项A、B错误,C正确;物体A受到的弹簧的拉力大小不变,故D错误.10答案ABC解析t=0时刻,力传感器显示拉力为2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N ,A 选项正确;t =50 s 时静摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N ,同时小车启动,说明带有沙子的沙桶重力等于3.5 N ,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,故摩擦力突变为3 N 的滑动摩擦力,B 、C 选项正确;此后由于沙子和沙桶重力3.5 N 大于滑动摩擦力3 N ,故50 s 后小车将做匀加速运动,D 选项错误.11答案 B 解析 滑块上升过程中受滑动摩擦力,F f =μF N ,F N =mg cos θ,联立得F f =6.4 N ,方向沿斜面向下.当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mg sin θ<μmg cos θ,滑块静止,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得F f ′=mg sin θ,代入数据可得F f ′=6 N ,方向沿斜面向上,故选项B 正确. 12答案 C解析 毛竹上的表演者静止时受重力、弹力和摩擦力,故选项A 错误;表演者静止时,竹竿对其作用力(弹力和摩擦力的合力)与重力等大反向,即竹竿对表演者的作用力必定竖直向上,故选项B 错误,C 正确;表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力不一定越小,故选项D 错误.13答案 B 解析 当弹簧水平拉力为F 时,根据平衡条件得:kx =F f =μF N =μmg ,当弹簧方向变成与水平面成60°角时,竖直方向:kx ′sin 60°+F N ′=mg ,水平方向:kx ′cos 60°=F f ′=μF N ′=μ(mg -kx ′sin 60°),解得x ′=45x ,A 、C 、D 错误,B 正确. 14答案 AC 解析 物体A 静止在墙壁上,竖直方向只受重力和静摩擦力,两个力大小相等方向相反,是一对平衡力.不管推力F 增大或减小,只要物体A 静止则物体A 受到的静摩擦力的大小就不会改变,推力F 增大或减小只是改变了物体和墙壁间的最大静摩擦力,故选A 、C.15答案 D 解析 对A 受力分析,A 受到重力、支持力、拉力和B 对A 的摩擦力F f BA =μ1m 1g ,方向水平向左;对B 受力分析,在水平方向B 受到A 对B 的摩擦力F f AB 与地面对B 的摩擦力,由于B 保持静止,所以地面对B 的摩擦力与A 对B 的摩擦力大小相等,方向相反,又因为A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力是相互作用力,大小相等,方向相反,故地面对B 物体的摩擦力大小为μ1m 1g ,方向水平向左,故D 正确,A 、B 、C 错误.16答案 A 解析 设甲、乙的质量均为m ,甲、乙之间以及乙与地面之间的动摩擦因数为μ,则甲、乙之间的最大静摩擦力为:F fmax =μmg ,乙与地面间的最大静摩擦力为:F fmax ′=2μmg ,因F fmax <F fmax ′,则乙相对于地面不会发生相对滑动;当F >F fmax =μmg 时,甲、乙之间会发生相对滑动,故选项A 正确,B 、C 、D 均错误.17答案 A 解析 以A 、B 整体为研究对象,根据平衡条件得:2mg sin α=2μmg cos α+μmg cos α,解得μ=23tan α,以B 为研究对象,则mg sin α=μmg cos α+F N 解得F N =13mg sin α 故选项A 正确,选项B 、C 、D 错误.18答案 C 解析 先对整体受力分析,根据相对地面的运动方向可知地面对B 的摩擦力方向水平向左;根据合外力方向判断整体的加速度方向水平向左,隔离A 受力分析可知B 对A 的摩擦力方向水平向左,故选C.19答案 A 解析 取小球和盒子为一整体,不计一切摩擦时,其加速度a =g sin θ,方向沿斜面向下,因此小球随盒子沿斜面向上或沿斜面向下运动时,加速度g sin θ均由其重力沿斜面向下的分力产生,故球对盒子的左、右侧面均无压力,但在垂直于斜面方向,因球受支持力作用,故球对盒子的下底面一定有压力,故只有A 项正确.20答案 C 解析 设弹簧的原长为L 0,劲度系数为k ,则f =k (L 0-s 1),f =k (s 2-L 0),二式联立得k =2f s 2-s 1,C 项正确。
摩擦力及其计算摩擦力是物体间接触时产生的一种力,它的大小取决于物体间的接触面积和受力对象的特性。
摩擦力在日常生活中十分常见,对于我们理解和解决实际问题起着重要的作用。
本文将介绍摩擦力的概念、分类以及如何计算。
一、摩擦力的概念与分类摩擦力是物体间接触时由于相互作用而产生的一种力,可以阻碍物体相对运动或使其减速。
根据摩擦力的特性和产生机理,可以将其分为静摩擦力和动摩擦力。
1.静摩擦力:当两个物体相对静止时,它们之间的摩擦力被称为静摩擦力。
静摩擦力的大小与物体间的接触面积以及物体表面粗糙程度有关。
在物体开始相对运动前,静摩擦力始终与施加在物体上的力保持平衡,当施加的力大于静摩擦力的极限时,物体将开始滑动。
2.动摩擦力:当两个物体相对运动时,它们之间的摩擦力被称为动摩擦力。
动摩擦力的大小一般小于静摩擦力,并且与物体之间相对运动的速度有关。
动摩擦力可以通过摩擦系数来表示,摩擦系数是一个无量纲的数值,用来描述物体之间的摩擦特性。
二、摩擦力的计算摩擦力的计算涉及到摩擦力公式和摩擦系数的确定。
1.静摩擦力的计算公式:静摩擦力的计算公式可以表示为:F静= μ静 × N其中,F静表示静摩擦力的大小,μ静表示静摩擦系数,N表示物体间的法向压力。
静摩擦系数一般大于动摩擦系数,且与表面粗糙度有关。
2.动摩擦力的计算公式:动摩擦力的计算公式可以表示为:F动= μ动 × N × m其中,F动表示动摩擦力的大小,μ动表示动摩擦系数,N表示物体间的法向压力,m表示物体间相对运动的速度。
需要注意的是,摩擦系数是通过实验测定得到的,不同物体之间的摩擦系数可能会有所不同。
通过实验和数据对比,可以得到摩擦系数的具体数值。
三、实际应用与案例分析摩擦力在日常生活中有许多实际应用。
例如,在机械工程中,我们常常需要考虑物体在施加力作用下的滑动问题,通过合理计算和控制摩擦力可以确保机械装置的正常运行。
另外,在交通运输领域,摩擦力的大小和影响是道路安全的关键因素之一,理解和掌握摩擦力的计算对于车辆行驶和操控具有重要意义。
摩擦的概念摩擦的概念摩擦是指两个物体在接触面上相互作用时产生的阻力。
这种阻力是由于物体表面之间的不平滑性和化学吸附作用而产生的。
摩擦现象广泛存在于我们日常生活和工业生产中,如行走、运动、车辆行驶等。
一、摩擦的基本原理1.1 摩擦力的定义摩擦力是指两个物体在接触面上相互作用时产生的阻力。
它是由于物体表面之间的不平滑性和化学吸附作用而产生的。
1.2 摩擦力的分类根据物体之间相对运动状态不同,摩擦力可分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当两个物体在接触面上没有相对运动时,它们之间所产生的阻力。
静摩擦力大小与物体之间垂直于接触面方向施加的压强成正比,且大小不超过最大静摩擦力。
动摩擦力是指当两个物体在接触面上有相对运动时,它们之间所产生的阻力。
动摩擦力大小与物体之间垂直于接触面方向施加的压强成正比,但是它的大小通常小于最大静摩擦力。
1.3 摩擦系数摩擦系数是一个描述物体表面粗糙程度和化学吸附作用强度的物理量。
它是指两个物体在接触面上相互作用时,所产生的摩擦力与两个物体之间垂直于接触面方向施加的压强之比。
二、摩擦的影响因素2.1 物体表面粗糙程度当物体表面越粗糙,两个物体之间产生的化学吸附作用就越强,从而导致摩擦系数增大。
2.2 物体表面材质不同材质的物体表面具有不同的化学性质和结构特征,因此它们之间产生的化学吸附作用也不同,从而导致不同材质之间的摩擦系数不同。
2.3 接触面积当两个物体接触面积增大时,它们之间产生的化学吸附作用也会增大,从而导致摩擦系数增大。
2.4 物体之间的压强物体之间施加的压强越大,它们之间产生的化学吸附作用也会增大,从而导致摩擦系数增大。
三、摩擦的应用3.1 汽车制动汽车制动是利用摩擦力将车轮停止转动,从而使汽车减速或停止。
制动器利用轮胎与地面之间的静摩擦力或动摩擦力来实现制动效果。
3.2 磨削加工磨削加工是利用磨料对工件表面进行切削加工。
磨料与工件表面之间产生的摩擦力使磨料对工件表面进行切削,从而实现精密加工。
第三章相互作用
3.3 摩擦力(一)
【教学目标】1、知道静摩擦力的概念及产生条件,会判断静摩擦力的方向
2、通过实验认识静摩擦力的规律,知道最大静摩擦力
3、会用二力平衡判断静摩擦力的大小和方向
4、知道生产和生活中增大静摩擦力和减小静摩擦力的实例
【教学重点】静摩擦力的概念,产生条件,大小及方向
【教学难点】接触面是否有静摩擦力及静摩擦力方向
一、摩擦力
两个相互接触的物体,当它们发生或具有时,在接触面上产生阻碍或的力.
二、静摩擦力
1.定义:两个物体之间只有的趋势,在接触面上产生的阻碍物体间
的力.
2.产生条件
(1)两物体接触且,即存在;
(2)接触面不光滑;
(3)接触面间有.
3.方向:与接触面相切,跟物体的方向相反.
4.大小:(1)由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定,但有一个最大值.
(2)可由受力情况及二力平衡条件来确定,与使物体发生相对运动趋势的外力
大小有关.
5.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值F max在数值上等于物体刚刚开始运动时所需要的沿相对运动趋势方向的.其值略大于滑动摩擦力,一般认为二者相等.6.静摩擦力的大小范围:.
【课堂探究】
探究1:如何理解静摩擦力定义中“接触”、“相对静止”、“相对运动趋势”、“接触面上”、“阻碍”这五个关键词?
探究2:(1)静摩擦力产生的条件是什么?(2)你是如何理解静摩擦力大小的?
探究3:静摩擦力有无的判断方法
探究4:静摩擦力方向的判断方法
【例1】下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A 、 相互接触的两个物体之间一定存在摩擦力
B 、 摩擦力总是阻碍物体的运动
C 、 相对静止的物体间,也可能存在摩擦力作用
D 、 只有静止的物体才受静摩擦力作用,运动的物体不会受静摩擦力作用
【例2】木块均静止,判断木块是否受静摩擦力,并画出静摩擦力的示意图
【例3】下列关于静摩擦力的说法正确的是( )
A 、 只有静止的物体采受静摩擦力
B 、 静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C 、 静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
D 、 静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直
【例4】某同学用弹簧测力计称一块重为5N ,把木块放在水平面上,用弹簧测力计水平向右拉木块。
(1)当弹簧测力计读数是1.5N 时,木块未被拉动,这时木块受到的是 摩擦力,大小是 N ,方向 。
(2)当弹簧测力计读数是2.1N 时,木块刚好被拉动,这时木块受到的是 摩擦力,大小是 N,方向 。
【例5】水平面上有一木块,在水平方向上共受到两个拉力的作用,
分别向左和向右,拉力大小如图所示,物体处于静止状态,
此时物体受到的摩擦力为 N ,方向向 ,若只撤去10N 的拉力,则物体受到的摩擦力为 N , 方向向 。