定義:
兩個互相接觸的物體,當它們做相對運動時,在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力,這種力就叫做摩擦力。
產(chǎn)生的條件:
(1)兩物體接觸面粗糙不平;
(2)兩物體之間發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢;
(3)兩物體之問相互擠壓發(fā)生彈性形變,接觸面上有壓力產(chǎn)生。
摩擦力的作用效果:總是阻礙物體之間的相對運動或相對運動趨勢。
摩擦力的方向:
摩擦力方向總是沿接觸面的切線方向,和物體的相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反。
說明:“相對運動方向”不是“運動方向”。我們以人走路時地面與鞋底間的摩擦力為例來說明這個問題。人走路時,腳用力向后蹬地,腳相對地向后運動,摩擦力阻礙了腳向后運動,但有利于腳向前運動,因此地面給鞋底的摩擦力方向是與人的運動方向相同的。由此說明,摩擦力有時阻礙運動,有時有利于運動,但無論哪種情況,必與相對運動方向相反。
控制變量法研究影響滑動摩擦力大小的因素:
在探究“摩擦力的大小與什么因素有關”這個問題時用到控制變量法。為了探究摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度是否有關,先使木塊在同一木板上面滑動,即保持了接觸面的粗糙程度這一個量相同,改變壓力的大小,看滑動摩擦力是否改變;然后保持壓力這一個物理量相同,改變接觸面的粗糙程度,讓木塊分別在較光滑的小板上和較粗糙的毛巾面上滑動,測出摩擦力的大小,根據(jù)測出的數(shù)據(jù)進行判斷得出滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關的結(jié)論。
例1:小明在探究“影響摩擦力大小的因素”實驗中,記錄的結(jié)果如下表所示:
(1)在這個實驗中,使用的是控制變量法,第1、3 兩次實驗中的變量是________,控制的變量是______。得出的結(jié)論是:在壓力相同時,接觸面越粗糙,摩擦力越大。
(2)在探究壓力對摩擦力的影響時,可采用_______ 兩次的實驗結(jié)果,得出的結(jié)論是:_______________________________________________
解析:從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,第1、3兩次實驗中的壓力相等,產(chǎn)生的摩擦力不同,說明在壓力相同時,接觸面越粗糙(木塊與棉布),摩擦力越大。根據(jù)控制變量的思想,若研究摩擦力與壓力大小的關系,應保持接觸面不變,即第l、2兩次實驗,從數(shù)據(jù)中看出,壓力越大,摩擦力越大。
答案:(1)接觸面的粗糙程度壓力的大小
(2)1、2在接觸面的粗糙程度不變時,壓力越大,摩擦力越大
平衡狀態(tài)中摩擦力大小的判斷:
根據(jù)二力平衡的知識,一對平衡力一定大小相等,方向相反,作用在同一物體上,故可對物體進行受力分析,從而來判斷摩擦力情況。這也是判斷各種摩擦力情況最行之有效的方法。例:體重為490N的某同學用雙手握住豎直的木桿勻速上攀,他所受的摩擦力( )
A.等于490N,方向豎直向下
B.等于490N,方向豎直向上
C.大于490N,方向豎直向下
D.小于490N,方向豎直向上
解析:人勻速上攀,受力平衡,重力等于摩擦力,且方向相反。
答案:B
滑動摩擦力:
定義: 當一個物體在另一個物體表面上滑動時,會受到另一個物體阻礙它滑動的力叫滑動摩擦力。
大。篎=μ×FN。FN:正壓力(不一定等于施力物體的重力)μ:動摩擦因數(shù)
方向:滑動摩擦力的方向總是沿接觸面,并且與物體相對運動方向相反。
靜摩擦力:
定義:若兩相互接觸且相互擠壓,而又相對靜止的物體,在外力作用下如只具有相對滑動趨勢,而又未發(fā)生相對滑動,則它們接觸面之間出現(xiàn)的阻礙發(fā)生相對滑動的力,謂之“靜摩擦力”。
大小:靜摩擦力根據(jù)外力而變化,但有一個最大值,叫做最大靜摩擦力。最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力。
方向:跟接觸面相切,跟相對運動趨勢方向相反。