静力学专题二 摩擦力(六)
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八年级力学摩擦力知识点摩擦力是我们日常生活中经常遇到的力量,它可以使运动物体减速或停止运动。
在力学中,我们把摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
本文将为大家详细介绍八年级力学摩擦力的知识点。
一、静摩擦力静摩擦力是物体在静止状态下所受到的摩擦力。
当物体处于静止状态时,它所受到的静摩擦力大小等于施加在它上面的力的大小,且方向相反。
若施加在物体上的力超过了静摩擦力的极限值,物体就会开始运动。
1. 静摩擦力的计算式静摩擦力大小的计算式为Fs≤f_smax,其中 Fs 为施加在物体上的力的大小,f_smax 为物体所能承受的最大静摩擦力大小。
2. 静摩擦力的影响因素静摩擦力的大小与物体之间的摩擦系数和物体所接触的表面积有关。
不同的摩擦系数取值范围不同,同一种物体在不同的表面接触时摩擦系数也会有所不同。
二、动摩擦力动摩擦力是物体在运动状态下所受到的摩擦力。
与静摩擦力不同的是,动摩擦力的大小不等于施加在物体上的力的大小,它的大小取决于物体的运动状态和接触表面的性质。
1. 动摩擦力的计算式动摩擦力大小的计算式为 Fd= f_dFn,其中 Fd 为施加在物体上的力的大小,f_d 为物体与所接触表面的动摩擦系数,Fn 为物体垂直于所接触表面的支持力。
2. 动摩擦力的影响因素动摩擦力的大小与物体所接触表面的属性、物体的形状以及表面之间的相对运动状态有关。
三、静摩擦力和动摩擦力的应用静摩擦力和动摩擦力广泛应用于日常生活和工程领域。
例如,常见的汽车制动就是利用车轮与地面接触的静摩擦力和动摩擦力来实现制动的。
在工业生产中,人们也常常利用摩擦力来改变机器的转动速度和方向,或者在输送带上运输物品。
总之,摩擦力作为重要的力量存在于我们生活的方方面面,我们必须充分了解它的基本原理和应用,以更好地应对日常生活和工作中的各种挑战。
练习:(目的:查知识模糊点, 累积所见题型, 培养审题能力、分析能力、归纳能力)1. 指明物体A 在图所示四种情况下所受的静摩擦力的方向:2.如图所示,两块木板紧紧夹住木块,一直保持静止,木块重为30 N ,木块与木板间的动摩擦因数为0.2,若左右两端的压力F 都是100 N ,则木块所受的摩擦力大小和方向是( )A .30 N ,方向向上B .20 N ,方向向上C .40 N ,方向向下D .100 N ,方向向上3. 如图6所示,在两块相同的竖直木板之间,夹有质量均为m的4块相同的砖,用两大小均为F的水平力压紧木板,使砖静止,则第2与第1块砖间的摩擦力为 。
4.物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )5.如图所示,物块A 放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为30 和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )A .12B .2C .2D .26 在粗糙的水平面上放一物体A ,A 上再放一质量为m 的物体B ,A 、B 间的动摩擦因数为μ(如图所示)。
施加一水平力F 于A ,计算下列情况下A 对B 的摩擦力的大小。
(1)A 、B 都静止; (2)当A 、B 一起做匀速运动时;(3)当力F 足够大而使A 、B 发生相对滑动时。
(4)A 、B 一起以加速度a 向右匀加速运动时;7.两个物体静止在地面上,它们的质量均为1kg ,各接触面间的动摩擦因数均为0.3,同时有F =1N 的两个水平力分别作用于A 、B 上,A 、B 仍静止,如图所示,则地面对物体B 、物体B 对A 的摩擦力分别为( )A .6N ,3NB .1N ,1NC .0,1ND .0,2N8.如图所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力b F =5N ,c F =10 N 分别作用于物体b 和c 上,物体a 、b 和c 仍保持静止,以1F 、2F 、3F 分别表示a 与b ,b 与c ,c 与桌面间的静摩擦力的大小,则( )A. 1F =5 N 2F =0 3F =5NB. 1F =5 N 2F =5 N 3F =0C. 1F =0 2F =5N 3F =5 ND. 1F =0 2F =10 N 3F =5 N9.如图所示,物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速度沿F 方向匀速运动,关于物体A 所受的摩擦力,下列说法正确的是( )A .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相同B .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相反C .甲、乙两图中A 物体均不受摩擦力D .甲图中A 不受摩擦力,乙图中A 受摩擦力,方向和F 相同10. 如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )A .等于零B .不为零,方向向右C .不为零,方向向左D .不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右11.如图所示,在一粗糙水平面上有两块质量分别为1m 和2m 的木块1和2,中间用一原长为l 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,两木块与地面间的动摩擦因数都为μ。
摩擦力的计算方法与实例分析摩擦力在我们的日常生活和工业生产中起着关键的作用。
无论是行走、运动还是机械运转,摩擦力都是不可避免的一部分。
因此,了解摩擦力的计算方法对于我们理解物体行为和优化工艺至关重要。
本文将介绍摩擦力的计算方法,并通过实例分析进行进一步探讨。
一、摩擦力的基本概念摩擦力是两个接触物体之间由于相互接触而产生的阻碍相对滑动或滑行的力。
它的大小受到多个因素的影响,包括物体的表面粗糙度、接触面积和压力等。
二、静摩擦力的计算方法当两个物体接触时,如果它们没有相对滑动或滑行的趋势,我们称之为静摩擦。
静摩擦力的计算可以通过以下公式得出:F静= μ静 × N其中,F静是静摩擦力,μ静是静摩擦系数,N是垂直于接触面的正压力。
为了更好地理解静摩擦力的计算方法,我们以一个例子进行分析。
假设有一个木箱放置在水平地面上,木箱的重力为500N,静摩擦系数为0.6。
根据上述公式,静摩擦力可以计算如下:F静 = 0.6 × 500 = 300N因此,木箱受到的静摩擦力为300N。
三、动摩擦力的计算方法当两个物体相对滑动或滑行时,我们称之为动摩擦。
动摩擦力的计算可以通过以下公式得出:F动= μ动 × N其中,F动是动摩擦力,μ动是动摩擦系数,N是垂直于接触面的正压力。
为了更好地理解动摩擦力的计算方法,我们以一个例子进行分析。
假设有一个物体以20m/s的速度滑行在水平地面上,动摩擦系数为0.3,物体的质量为10kg。
根据上述公式,动摩擦力可以计算如下:F动 = 0.3 × 10 × 9.8 = 29.4N因此,滑行物体受到的动摩擦力为29.4N。
四、实例分析:车辆行驶中的摩擦力在交通运输领域,摩擦力是非常重要的。
以汽车行驶为例,驱动轮受到的摩擦力决定了车辆的加速度和牵引力。
当车辆启动时,驱动轮与路面之间的摩擦力将影响车辆的起步表现。
如果摩擦力不足,车辆可能会打滑无法起步;如果摩擦力过大,车辆的燃料消耗将增加。
静力学专题二摩擦力
一、知识要点和典型例题:
1.摩擦力的产生:
摩擦力发生在相互接触且挤压而又发生相对运动或是具有相对运动趋势的两物体间,其效果
总是起着阻碍两物体间相对运动的作用,它分滑动摩擦力与静摩擦力两种.
★注意:总是起着阻碍相对运动的作用,并不等于起着阻碍运动的作用,木箱放在汽车的平板上,当汽车向前加速带动时,无论木箱对汽车是静止或打滑,汽车对木箱的摩擦力都是向前的,此时摩擦力对木箱起着动力的作用,对物体做正功.
2.判断静摩擦力方向的方法:
根据“摩擦力与物体相对运动的趋势方向相反”来判断.此法关键是先利用“假设法”判断出物体相对运动趋势的方向,即先假定没有摩擦力存在(即光滑)时,看两物体会发生怎样的相对运动.
【例题1】如下图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同
速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正
确的是( )
A.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相同
B.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相反
C.甲、乙两图中A物体均不受摩擦力
D.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向和F相同
解析用假设法分析:甲图中,假设A受摩擦力,与A做匀速运动在水平方向受力为零不符,所以A不受摩擦力,乙图中,假设A不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,从而A受沿F方向的摩擦力,正确答案应选D
答案D
3.摩擦力大小的计算
在计算摩擦力大小之前,必须先分析物体的运动状态,判断物体受到的是滑动摩擦力,还是静摩擦力.
(1)若是滑动摩擦,可用来计算.公式中N指两接触面的正压力,并不总是等于物体重力.
(2)若是静摩擦,则不能用来计算.只能根据物体所处的状态(平衡或加速),由平衡条件或牛顿定律求解.
★注意:不能绝对地说静止的物体受到的摩擦力必是静摩擦力,运动的物体受到的摩擦力必是滑动摩擦力,静摩擦力是保持相对静止的两物体间的摩擦力,收静摩擦力作用的物体不一定静止.滑动摩擦力是具有相对滑动的两个物体间的摩擦力,受到滑动摩擦力作用的两个物体不一定滑动.【例题2】如图2—9,一木块放在水平面上,在水平方向共受到三个力即F1
=10N、F2=2N和摩擦力作用,木块处于静止状态.若撤去力F1,则木块在水平
方向受到的合力为:
A.10N,方向向左;B.6N,方向向右;
C.2N,方向向左;D.零.
说明:静摩擦力可以是个变量,其大小、方向都与物体所受外力的情况有关.故在受力分析中凡涉及静摩擦力时,应特别的注意,切忌把静摩擦力当成恒力.
【例题3】如上图所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉木块直到沿桌面运动,在此过程中,木块所受到的摩擦力F'的大小随拉力F的大小变化的图像(如下图)正确的是( )
解析:当拉力F=0时,桌面对木块没有摩擦力F'=0.当木块受到水平
拉力F较小时,木块仍保持静止,但有相对桌面向右运动的趋势,桌面对木
块产生向左的静摩擦力,随着水平拉力,不断增大,木块向右运动的趋势也
逐渐增强,桌面对木块的静摩擦力也相应增大,直到水平拉力F足够大时,
木块开始滑动,此时桌面对木块的静摩擦力达到最大值F max ,在这个过程
中,由二力平衡条件可知,桌面对木块的摩擦力F'始终与拉力F等值反向,
即随着F的增大而增大.
木块滑动后,桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力,它小于最大静摩擦力,并且,在木块滑动的过程中,木块和桌面间的正压力F N不变,F N=G,所以滑动摩擦力保持不变,对应关系如上图所示,由于图像中两坐标轴的分度可以不同,因此倾角α不必一定等于45°,由上分析可知:答案D正确.答案D
二、巩固练习
选择题
1.用弹簧测力计沿水平方向拉一个重5N的木块,在水平桌面上匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为1.2N,保持其他条件不变,当拉力增大为1.8N时,下列判断正确的是()
A.木块受的摩擦力为1.8N B。
木块受的摩擦力为1.2N
C.木块保持匀速直线运动D.木块的运动速度逐渐减小
2.自行车在我国是很普及的代步工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及了许多物理知识,对其认识错误的是()A.在路上行驶时自行车和地面的摩擦越小越好
B.自行车的刹车闸是一个省力杠杆
C.在车外胎、把手塑料套、脚蹬上都刻有花纹是为了增大摩擦
D.车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦
4.小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别为f上和f下”那么它们的关系是()
A.f上向上,f下向下,且f上=f下B.f上向下,f下向上,且f上>f下
C.f上向上,f下向上,且f上=f下D.f上向上,f下向下,且f上>f下
5.如图所示,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下端是一长木板,实验时,他以F=12N的拉力拉着长木板沿水平地面匀速向左运动时,弹簧测力计的示数为5N,则木块A 受到木板的摩擦力大小和方向分别为()
A.12N,水平向左B.12N,水平向右
C.5N,水平向左D.5N,水平向右
6.如图所示,物块A的重力G A=20N,物块B的重力G B=10N,水平推力F作用
在A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力()
A.大小为20N,方向向上B.大小为20N,方向向下
C.大小为30N,方向向上D.大小为30N,方向向下
7.如图水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F1和F2作用下,
两者以共同速度v向右做匀速直线运动,已知F1=3N,F2=2N,那么物体B
的上、下表面所受摩擦力的大小分别为()
A.3N,1N B.2N,1N C.2N,3N D.3N,2N
8.如图所示,用水平拉力F拉上表面粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变.关于该状态,下列说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重)()
A.B对A的摩擦力为静摩擦力
B.A对B的摩擦力方向水平向右
C.弹簧测力计的示数等于B所受摩擦力与水平拉力F的
合力
D.弹簧测力计对B的拉力小于A对B的摩擦力
9.水平桌面上平放着一个长方体木块,木块各面的粗糙程度相同,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动该木块时,弹簧测力计示数为F1;以较大速度匀速拉动该木块时,弹簧测力计示数为F2;把该木块侧放在水平桌面并匀速拉动时,弹簧测力计示数为F3.则弹簧测力计三次示数的大小关系为()A.F1<F2<F3B.F1>F2>F3C.F1=F2>F3D.F1=F2=F3
10.如图所示,一个木块A放在长木板B上,弹簧秤一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,长木板B以速度υ匀速运动,水平弹簧秤的示数为T,下列关于摩擦力的说法正确的是()
A.木块受到的摩擦力大小等于F
B.长木板受到的摩擦力大小等于T
C.若长木板以2υ的速度运动时,长木板受到的摩擦力大小等于2F
D.若用2F的力作用在长木板上,木块受到的摩擦力大小仍等于T
解答题
11.物体所受重力是100N,当如图对它施加一个水平向左的30N的压力将它压在竖直
墙面上处于静止,此时它受到的摩擦力是_________N,方向_________;当将
它放在水平桌面用40N的水平力向西拉它时,它在水平面上匀速直线运动,此时它受
到的摩擦力是_________N,方向_________.
12.小明上完体育课后,从学校小卖部买了一瓶饮料.当他紧紧用手握住竖直的饮料
瓶不动,如图所示,则瓶受到的摩擦力方向_________,大小_________(选
填“大于”、“等于”或“小于”)瓶的重力.拧瓶盖时,他发现瓶盖侧面有一条条竖纹,
用物理知识分析瓶盖上竖纹的主要作用是_________.拧开瓶盖,将塑料吸管插
人瓶中,能把饮料吸进口中,这是利用了_________.
13.如图所示,A、B两木块的质量分别为1kg和0.5kg,A与水平桌面间最大静摩擦力为2N.现在A上施加水平向左的拉力F,则能使A、B保持静止的拉力F为
_________N(取g=10N/kg).(F为取值范围)
参考答案
1-5BACCC 6--10DABDD
11.100N 竖直向上40N 水平向东
12.竖直向上等于增大摩擦力大气压
13.3~7N。