1．摩擦力
(1)定義：兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí).就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相
對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫做摩擦力.
(2)物體之間產(chǎn)生摩擦力必須要具備以下三個(gè)條件:
第一,物體間相互接觸、擠壓
第二,接觸面不光滑
第三,物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng).
(3)理解摩擦力的概念時(shí)要明確.
第一.摩擦力是在兩個(gè)物體互相接觸時(shí)才可能產(chǎn)生.接觸了要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或已經(jīng)發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng),
這時(shí)才會(huì)產(chǎn)生摩擦力.
第二.摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的,甲、乙兩物體接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這時(shí)甲對(duì)乙產(chǎn)
生了摩擦力作用,同時(shí)乙對(duì)甲也有了摩擦力作用.
第三.摩擦力有靜摩擦和動(dòng)摩擦兩種.兩物體接觸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),這時(shí)的摩擦力就叫
靜摩擦力.如果相互接觸的物體之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng),這時(shí)的摩擦力就叫動(dòng)摩擦力.
第四.物體接觸時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng).可能是滑動(dòng),也可能是滾動(dòng),所以摩擦力可能是滑動(dòng)摩擦力,也可能是滾
動(dòng)摩擦力.
第五.物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是指物體處于要?jiǎng)佣磩?dòng)的狀態(tài),此時(shí)物體間仍是相對(duì)靜止的,所以不能
認(rèn)為靜止的物體就不會(huì)受到摩擦力;相反,運(yùn)動(dòng)的物體不一定就受到摩擦力作用.例如,物體A和B疊在一起
以相同的速度沿水平面作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),雖然兩物體都在運(yùn)動(dòng),但由于物體A和B的運(yùn)動(dòng)速度大小和方向都
相同,它們之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以?xún)晌矬w間沒(méi)有摩擦力.
2.滑動(dòng)摩擦力
(1)定義:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫滑動(dòng)摩擦力.
(2)研究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)系的實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要用彈簧秤拉木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?這是因?yàn)閺椈沙訙y(cè)出的是拉力大小而不是摩擦力大
小.當(dāng)木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊水平方向受到的拉力和木板對(duì)木塊的摩擦力就是一對(duì)平衡力.根據(jù)兩
力平衡的條件,拉力大小應(yīng)和摩擦力大小相等.所以測(cè)出了拉力大小也就是測(cè)出了摩擦力大小.
大量實(shí)驗(yàn)表明,滑動(dòng)摩擦力的大小只跟壓力大小、接觸面的粗糙程度相關(guān).壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;接
觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大.
(3)滑動(dòng)摩擦力是阻礙相互接觸物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,不一定是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力.即摩擦力不一定是阻
力,它也可能是使物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力,要清楚阻礙“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是以相互接觸的物體作為參照物的.“物體
運(yùn)動(dòng)”可能是以其它物體作參照物的.如:實(shí)驗(yàn)中在木塊上放一個(gè)砝碼,用彈簧秤拉木塊作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
時(shí),砝碼是由于受到木塊對(duì)它的靜摩擦力才隨木塊一道由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的.具體情況是:當(dāng)木塊受到拉力
由靜止向前運(yùn)動(dòng)時(shí),砝碼相對(duì)于木塊要向后滑動(dòng),木塊就給砝碼一個(gè)阻礙它向后滑動(dòng)的摩擦力,這個(gè)摩擦
力的方向是向前的.所以砝碼相對(duì)于木塊沒(méi)有滑動(dòng),這時(shí)的摩擦力就是靜摩擦力.
(4)滑動(dòng)摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)的快慢無(wú)關(guān),與物體間接觸面積大小無(wú)關(guān).
(5)研究實(shí)際問(wèn)題時(shí),為了簡(jiǎn)化往往采用“理想化”的做法,如某物體放在另一物體的光滑的表面上,這
“光滑”就意味著兩個(gè)物體如果發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),它們之間沒(méi)有摩擦.
3.增大有益摩擦的方法
(1)增大接觸面壓力.如騎自行車(chē)剎車(chē)時(shí)捏閘的力越大,自行車(chē)剎皮與鋼圈間摩擦越大,自行車(chē)就容易停
下來(lái).
(2)使接觸面粗糙些.如汽車(chē)、拖拉機(jī)、自行車(chē)的輪胎上做有凹凸不平的花紋是為了增大接觸面的粗糙
程度,從而增大輪胎與地面的摩擦.
(3)除上述兩種增大有益摩擦的方法外,還可采用變滾動(dòng)為滑動(dòng)的方法來(lái)增大有益的摩擦.如火車(chē)、汽
車(chē)在緊急制動(dòng)時(shí).車(chē)輪只滑不滾、車(chē)停下來(lái)就快.
4.減小有害摩擦的方法.
(1)減小接觸面的壓力.
(2)減小接觸面的粗糙程度
(3)用滾動(dòng)代替滑動(dòng),因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多.如軸承的內(nèi)、外圈之間裝有許多光滑的鋼珠或鋼
柱.輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)外圈轉(zhuǎn)動(dòng),鋼珠或鋼柱就在內(nèi)外圈之間滾動(dòng),摩擦就大大減小了.
(4)加潤(rùn)滑油.加潤(rùn)滑油可以在摩擦面間形成一層油膜,使摩擦面不接觸,運(yùn)動(dòng)部件只在油膜上滑過(guò),大大
減小了摩擦.
(5)利用壓縮氣體在摩擦面間形成一層氣墊,使摩擦面脫離接觸.可以使摩擦變得更小.如氣墊船.
二、例題分析
第一階梯
[例1](1)滑冰運(yùn)動(dòng)員滑到終點(diǎn)停止用力后，將會(huì)慢慢停下來(lái)，為什么？（2）學(xué)生在水平地面上把木箱推
動(dòng)后還要繼續(xù)用力推才能使其保持做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這是為什么？（3）學(xué)生用力推講臺(tái)桌卻沒(méi)能推
動(dòng)，這又是為什么？（4）將一木塊放在一表面粗糙的斜面上，木塊為什么不會(huì)滑下來(lái)而是靜止在斜
面上？
提示說(shuō)明：
（1）滑冰運(yùn)動(dòng)員滑到終點(diǎn)停止用力后，由于冰刀與冰面間存在阻礙運(yùn)動(dòng)的摩擦力，所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)慢慢
停下來(lái)。（2）木箱運(yùn)動(dòng)時(shí)受到箱底與地面間的摩擦力，要使木箱保持做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)必須有一個(gè)與摩擦
力相互平衡的推力，所以要繼續(xù)用力推才行。（3）因?yàn)橹v臺(tái)桌與地面間的摩擦力與學(xué)生的推力平衡。
（4）因?yàn)槟緣K與粗糙的斜面之間存在著摩擦力
參考答案：
（1）滑冰運(yùn)動(dòng)員滑到終點(diǎn)停止用力后，由于冰刀與冰面間存在阻礙運(yùn)動(dòng)的摩擦力，所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)慢慢
停下來(lái)。（2）木箱運(yùn)動(dòng)時(shí)受到箱底與地面間的摩擦力，要使木箱保持做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)必須有一個(gè)與摩擦
力相互平衡的推力，所以要繼續(xù)用力推才行。（3）因?yàn)橹v臺(tái)桌與地面間的摩擦力與學(xué)生的推力平衡。
（4）因?yàn)槟緣K與粗糙的斜面之間存在著摩擦力。
