第3節 摩擦力
1.摩擦力定義:兩個互相接觸的物體,當它們有相對運動趨勢或已經發生相對運動時,就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力,這種力就叫摩擦力。
2.摩擦力產生的條件:
(1)接觸面粗糙。
(2)相互接觸且相互擠壓。
(3)兩個物體之間有相對運動趨勢或已經相對運動。
(有相對運動趨勢的意思,如停在斜坡上的車有要向坡下運動的趨勢)
3.滑動摩擦力的方向:總跟接觸面相切,並跟物體的相對運動方向相反。
解讀:「相對運動方向(或相對運動趨勢方向)」與實際運動方向不同。如人走路時,腳用力向後蹬地,腳相對地有向後的運動趨勢。摩擦力阻礙腳向後運動,而成為腳向前運動的動力,因此地面給鞋底的摩擦力的方向是與人運動方向相同的,由此說明,摩擦力有時阻礙運動,有時有利於運動,但總與相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反。
說明:①「與相對運動方向相反」不能等同於「與運動方向相反」
②滑動摩擦力可能起動力作用,也可能起阻力作用。
4.摩擦的種類:
滑動摩擦、滾動摩擦、靜摩擦。滾動摩擦力遠小於滑動摩擦力。
註:最大靜摩擦力:兩個物體處於要滑動而未滑動的臨界狀態時所產生的摩擦力。
(且對於同種條件下的兩個物體,最大靜摩擦力=滑動摩擦力)
5.滑動摩擦力的影響因素:
①與物體間的壓力有關;
②與接觸面的粗糙程度有關;
③與物體的運行速度、接觸面的大小等無關。壓力越大、接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
解讀:(1)由於摩擦力的大小與多方面因素有關,所以探究摩擦力大小的因素實驗中,應採用控制變量法,即控制只有一個量變化,探究摩擦力大小與這個變化量之間的關係。
(2)靜摩檫力的大小不與壓力成正比,只與同一直線上的受力情況有關,即靜摩檫力大小等於與它平衡的力的大小。(例:小明來卡車沒拉動。因為車沒動即靜止,所以小明對車的拉力與地面對車的靜摩擦力是一對平衡力。故此時靜摩擦力=拉力)
6.增大有益摩擦的方法:
①增加物體間的壓力;
②增大接觸面的粗糙程度。
7.減小有害摩擦的方法:
①使接觸面光滑和減小壓力;
②用滾動代替滑動;
③加潤滑油;
④利用氣墊;
⑤讓物體之間脫離接觸(如磁懸浮列車)。
解讀:若想判斷某種摩擦是有益的還是有害的,可以假設沒有這種摩擦,看看會帶來什麼結果,來確定是有益的還是有害的;或者分析存在這種摩擦,會帶來什麼影響,是有利的還是有害的。