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滑動摩擦力:
兩個 互相接觸的物體,當它們相對滑動時, 在接觸面上會産生一種阻礙相對運動 的力,這種力叫做滑動摩擦力
靜摩擦力:
兩個 互相接觸的物體,當它們存在相對滑動的趨勢時, 在接觸面上會産生一種阻礙物體相對運動趨勢的力,這種力叫做靜摩擦力
利用二力平衡觀點确定靜摩擦力的大小無論是靜摩擦力還是滑動摩擦力,我們都可以運用二力平衡的觀點去确定摩擦力的大小。
如圖,此人正在推箱子卻沒有推動,此時物體保持靜止,根據二力平衡的觀點,此時必然有一個力與人的推力互相平衡,這個力就是地面施加的摩擦力。且摩擦力與人的推力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上。
注意,我們說摩擦力=推力,這裡指的是:無論推力怎麼變化,摩擦力永遠等于摩擦力,隻要物體保持靜止的狀态。即:
當F=10N時,f=10N;當F=20N時,f=20N;F=30N時,f=30N;
利用二力平衡觀點确定靜摩擦力的大小同理我們可以利用二力平衡的觀點來确定滑動摩擦力的大小。,如下圖:
用彈簧測力計拉着木塊在桌面上做勻速直線運動,此時彈簧測力計的示數就是木塊受到桌面施加的滑動摩擦力的大小。
那麼滑動摩擦力的大小與什麼因素有關呢?這就是我們重點要探究的事情。
我們還是以這個木塊為例進行讨論:
當我們的木塊重力越大,它施加在桌面的壓力越大,我們拖拽起來就越費勁;當我們的木塊不是在桌面上運動,而是在毛巾面上運動,則一樣很難拖拽起來。
看來滑動摩擦力的大小應該由下面的兩個因素決定:
運用控制變量法讨論影響滑動摩擦力的因素
- 壓力
- 接觸面的粗糙程度
既然我們知道了影響滑動摩擦力的因素有兩個,那麼我們在讨論的時候,就要運用控制變量法,把多因素問題轉化為單因素問題。即:
壓力對滑動摩擦力的影響
- 讨論壓力的影響時,改變壓力的大小,但是要保證接觸面的粗糙程度相同。
- 讨論接觸面的粗糙程度時,改變不同的接觸面,但是要保證壓力相同。
如圖,在相同的桌面上,拖動兩個木塊在其表面上做勻速直線運動,很明顯,帶有砝碼的木塊,其彈簧測力計的示數更大,代表滑動摩擦力與壓力成正比。
接觸面粗糙程度對滑動摩擦力的影響
如圖,用同一個木塊在不同的接觸面上做勻速直線運動,很明顯,下面那塊粗糙表面的接觸面上産生的滑動摩擦力更大,即:滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度成正比。
綜合剛才兩個實驗,我們可以知道:
滑動摩擦力與接觸面積有關嗎?
很多同學在讨論滑動摩擦力的時候,心中總認為滑動摩擦力還跟物體與接觸面的接觸面積的大小有關,那麼是不是這樣呢?
從圖中我們可以看到,及時物體與桌面的基礎面積變化了,彈簧測力計的示數仍然沒有發生變化,這意味着:滑動摩擦力與接觸面積的大小無關。
練習:
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