静摩擦力1解析
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衔接点09 摩擦力1两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这个力叫做摩擦力.2、静摩擦力的特点.一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小.静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,跟物体间相对滑动趋势方向相反.静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用fM表示.最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟物体间相对运动趋势相反.3、滑动摩擦力两个相互接触的物体有相对滑动时,物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦.在滑动摩擦中,物体间产生的阻碍物体间相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦力.滑动摩擦力产生的条件:接触面粗糙的两个物体之间有弹力并且有相对运动.精确的实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比.如果用F表示滑动摩擦力的大小,用F N表示压力的大小,则有F=μF N,其中μ是比例常数(它是两个力的比值,没有单位),叫做动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,材料不同,两物体间的动摩擦因数也不同.动摩擦因数还跟接触的情况(如粗糙程度)有关.滑动摩擦力的方向:跟接触面相切,且与物体间相对运动方向相反。
1.关于摩擦力下列哪些说法是正确的A.相互紧压的粗糙物体间总有摩擦力B.一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时,才有可能受到摩擦力C.具有相对运动的两个物体,一定存在摩擦力D.只有静止的物体才受静摩擦力的作用【答案】B【解析】相互紧压的粗糙物体间如果有相对运动或者相对运动的趋势就会有摩擦力,选项A 错误;一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时,才有可能受到摩擦力,选项B正确;具有相对运动的两个物体,还必须有相互的挤压以及粗糙的接触面才会存在摩擦力,选项C错误;运动和静止的物体都可能受静摩擦力的作用,选项D错误;故选B. 2.如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大C.水平力F一定不变D.水平力F必须逐渐增大【答案】B【解析】由题知物体处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A错误,B正确;水平方向受力平衡,当满足mg=f<f m=μm F时,力F可能不变,故C D错误。
第2节摩擦力1.静摩擦力(1)定义:两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时的摩擦力。
(2)产生条件:接触面粗糙;接触处有弹力;两物体间有相对运动趋势。
①物体受静摩擦力作用时不一定处于静止状态。
②实际最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
(3)方向:沿两物体的接触面,与相对运动趋势的方向相反。
(4)大小:0<F≤ Fmax 。
2.滑动摩擦力(1)定义:一个物体在另一个物体表面滑动时,受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。
(2)产生条件:接触面粗糙;接触处有弹力;两物体间有相对运动。
(3)方向:沿两物体的接触面,与相对运动的方向相反。
(4)大小:F=μF N,μ为动摩擦因数,其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
①F N的大小不一定等于物体的重力,等于重力是特殊情况。
②μ的大小与物体间接触面积的大小、相对运动速度的大小都无关。
[深化理解]1.区分物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力,要看物体间是有相对运动趋势还是有相对运动。
2.滑动摩擦力的大小可由公式F=μF N计算,而静摩擦力的大小一般不能用F=μF N计算。
[基础自测]一、判断题(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。
(×)(2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。
(×)(3)受滑动摩擦力作用的物体,可能处于静止状态。
(√)(4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。
(√)(5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。
(√)(6)两物体接触处的弹力越大,滑动摩擦力越大。
(×)(7)两物体接触处的弹力增大时,接触面间的静摩擦力大小可能不变。
(√)二、选择题1.[粤教版必修1 P74 T9](多选)关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )A.滑动摩擦力与物体的重力成正比B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动D.滑动摩擦力可能是动力解析:选CD 滑动摩擦力与接触面间的压力成正比,A错误;滑动摩擦力总是与物体间的相对运动方向相反,阻碍着物体间的相对运动,但滑动摩擦力可能是动力,与物体的运动方向相同,故B错误,C、D正确。
什么是静摩擦力静摩擦力是一种力的类型,它是指当两个物体相互接触,但没有相对滑动时产生的摩擦力。
在很多日常生活中的情况下,我们都会遇到静摩擦力的存在。
了解静摩擦力对我们理解物体在表面上停止运动或开始运动的原理非常重要。
本文将介绍静摩擦力的定义、性质、计算方法以及相关应用。
一、静摩擦力的定义静摩擦力是指当两个物体相互接触但没有相对滑动时,在接触面上产生的力。
它是由物体间的不规则接触表面以及表面间分子间的相互作用力所引起的。
静摩擦力的大小取决于物体的材质、表面粗糙度以及彼此之间的压力。
二、静摩擦力的性质1. 静摩擦力的方向与两个物体相互接触的表面相切,并且与相对滑动的方向相反。
这是因为静摩擦力的作用是阻止物体相对滑动,维持它们的相对位置。
2. 静摩擦力的大小与物体间的压力成正比。
当施加在物体上的力小于或等于静摩擦力的最大值时,物体保持静止;当施加的力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动。
3. 静摩擦力的最大值取决于两个物体间的粗糙度和材质。
粗糙度越大,摩擦力越大;材质越粗糙,摩擦力越大。
三、静摩擦力的计算方法静摩擦力可以通过以下公式计算:F = μs × N其中,F表示静摩擦力,μs表示静摩擦系数,N表示物体间的压力。
静摩擦系数是描述两个物体相互接触时摩擦性质的一个常量,它与物体的材质有关。
四、静摩擦力的应用静摩擦力在生活中有许多应用,例如:1. 汽车的刹车系统利用静摩擦力将车轮固定在地面上,以防止滑动。
2. 运动员在体育比赛中,如跑步、滑行等,依赖于静摩擦力来保持稳定和控制方向。
3. 拧紧螺母时,静摩擦力可以防止螺母自行松动。
4. 木头家具的贴脚垫利用静摩擦力来防止家具在地板上滑动。
5. 爬山运动中,静摩擦力使得登山者的鞋子在陡峭的山坡上保持稳定。
总结:静摩擦力是物体相互接触但没有相对滑动时产生的力,它的方向与接触面相切且与相对滑动方向相反。
静摩擦力的大小取决于物体间的压力以及物体的材质和表面粗糙度。
高三物理静摩擦力试题答案及解析1.如图所示,木块A质量为1 kg,木块B的质量为2 kg,叠放在水平地面上,A、B间最大静摩擦力为1N,B与地面间动摩擦因数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持A、B相对静止的条件是F不超过().A.3 N B.4 N C.5 N D.6 N【答案】D【解析】据题意,要是A、B发生相对运动,必须使AB间的摩擦力达到最大静摩擦力,使A的加速度为=1m/s2,此时两者处于即将发生相对运动的临界状态,则整体受力分析得,则可以求出F=6N,所以D选项正确。
【考点】本题考查静摩擦力。
2.光滑水平桌面上放置一长木板,长木板上表面粗糙,上面放置一小铁块,现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上,以下判断正确的是A.铁块与长木板都向右运动,且两者一定保持相对静止B.若水平力足够大,铁块与长木板间有可能发生相对滑动C.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间有可能发生相对滑动D.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间仍将保持相对静止【答案】BD【解析】因为铁块和长木板间有最大静摩擦力,也就是长木板向右运动时存在一个最大加速度,所以当F到达一定值时,铁块与长木板间就会发生相对滑动;若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,则铁块与长木板间的静摩擦力也将反向,大小与原来相等,所以铁块与长木板间仍将保持相对静止。
选项BD正确。
【考点】力和运动的关系;静摩擦力。
3.如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连(不计滑轮的质量和摩擦) ,静止于斜面体两个光滑斜面上的相同高度处,两斜面的倾角分别为α=60°和β=30°。
现剪断轻绳,A、B 沿斜面下滑且斜面体保持静止,则从剪断轻绳到两物块着地的过程中A.地面对斜面体的静摩擦力为零B.地面对斜面体有向右的静摩擦力C.A、B两物块的机械能的变化量相同,重力势能的变化量不同D.物块A的重力做功的平均功率大于物块B的重力做功的平均功率【答案】BC【解析】经受力分析可知,细绳剪断前,A物体重力G沿斜面向下的分力为GxA =mAgsinα,B物体沿斜面向下的分力为GXB =mBgsinβ,由于此时两物体均处于静止状态,则有mAgsinα= mBgsinβ,即mB =mA;当剪断细绳后,GyA沿水平方向向右的分力为mAgcosαsinα=mAg/4,GyB沿水平方向向左的分力mB gcosβsinβ=mBg/4=3mAg/4,所以斜面体有向左的运动趋势,所以受到地面给的向右的摩擦力,A选项错误而B选项正确;由于剪断细绳后两物体运动过程中只有重力做功,两者都机械能守恒,机械能变化均为0,A物体的重力势能变化为mAgh,B物体的重力势能变化为mBgh,由于A、B物体重力不相等所以重力势能变化不相等,C选项正确;重力对A物体做功的平均功率为PA =mAgvsinα/2,由mAgh=mAv2/2得v=,所以PA=mAgv/4,同理可得重力对B物体做功的平均功率为PB = mBgv/4= mAgv/4,即两物体重力做功的平均功率相等,D选项错误。
静摩擦力与动摩擦力的区别及应用题解析静摩擦力和动摩擦力是力学中一个重要的概念,它们在日常生活中随处可见。
了解它们的区别和应用可以帮助我们更好地理解物体之间的相互作用力,以及在解决相关问题时的方法。
一、静摩擦力和动摩擦力的定义1. 静摩擦力:静摩擦力是指当两个物体相对静止时,表面之间产生的摩擦力。
静摩擦力的大小通常由两个物体表面间的粗糙程度、压力以及物体之间的粘着力共同决定。
当我们试图推动一个静止的物体时,我们需要克服的力就是静摩擦力。
2. 动摩擦力:动摩擦力是指当两个物体相对运动时,表面之间产生的摩擦力。
动摩擦力的大小通常小于或等于静摩擦力,这是因为在物体相对运动时,表面间的粘着力会减小,导致摩擦力减小。
二、静摩擦力和动摩擦力的区别1. 物体状态:静摩擦力出现在两个相对静止的物体之间,而动摩擦力则出现在两个相对运动的物体之间。
2. 大小关系:通常情况下,静摩擦力大于动摩擦力。
当两个物体相对静止时,需要克服静摩擦力才能使物体开始运动,而当物体运动后,所需的力变为动摩擦力。
动摩擦力的大小通常小于或等于静摩擦力。
3. 影响因素:静摩擦力和动摩擦力的大小受到多个因素的影响,包括物体表面的粗糙程度、物体间的压力以及粘着力等。
静摩擦力的大小与推动物体的力大小相等,直到达到最大限度,即极限摩擦力。
一旦施加的力超过了极限摩擦力,物体将会开始运动,此时的摩擦力变为动摩擦力。
三、静摩擦力和动摩擦力的应用题解析下面通过一些应用题来解析静摩擦力和动摩擦力的应用。
1. 应用题一:一个质量为10kg的物体放在一个水平面上,无论施加多大的水平力,物体始终保持静止。
求这时的静摩擦力大小。
解析:根据题意,物体始终保持静止,说明施加的水平力等于静摩擦力。
所以,我们需要计算水平力的大小。
根据牛顿第二定律,F=ma,其中m为物体质量,a为加速度。
由于物体保持静止,所以加速度a=0。
因此,静摩擦力F=ma=0。
答:这时的静摩擦力大小为0。
静摩擦力和滑动摩擦力静摩擦力是两个相互接触的物体,当其接触表面之间有相对滑动的趋势,但尚保持相对静止时,彼此作用着阻碍相对滑动的阻力。
当两物体产生相对滑动时,则在接触间将产生阻碍物体滑动的力,称为滑动摩擦力。
1什么是静摩擦力?两个相互接触的物体,当其接触表面之间有相对滑动的趋势,但尚保持相对静止时,彼此作用着阻碍相对滑动的阻力,这种阻力称为静滑动摩擦力,简称静摩擦力,一般用f表示。
2什么是滑动摩擦力?当两物体产生相对滑动(或有相对滑动趋势)时,则在接触间将产生阻碍物体滑动的力,这种力称为滑动摩擦力,简称摩擦力。
摩擦力作用在物体的接触面上,其方向与滑动的方向(或相对滑动趋势的方向)相反。
按接触面之间是否有相对运动存在,滑动摩擦力可分为静滑动摩擦力和动滑动摩擦力两类。
3静摩擦力和滑动摩擦力的方向和作用点静摩擦力和滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向或者运动趋势方向相反,它们的作用点都在接触面上。
需要强调的是,静摩擦力和滑动摩擦力的方向是相对于接触面而言的,而不是静止的地面,接触面可能是运动的,也可能是静止的。
4 如何求解静摩擦力?静摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度没有什么关系,静摩擦力的大小需要通过受力分析来求解。
如果物体是静止的,那么物体受力平衡,可以通过受力平衡式求得静摩擦力的大小。
如果物体和接触面共同匀加速运动,那么可以通过牛顿第二定律来求得静摩擦力的大小。
在静摩擦力和滑动摩擦力之间有一个临界值叫做最大静摩擦力,如果摩擦力超过这个值就是滑动摩擦力,如果没有超过这个值就是静摩擦力。
最大静摩擦力也与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,最大静摩擦力也越大。
在解答有关静摩擦力的问题时,最大静摩擦力常看作和滑动摩擦力相等,但是现实意义中,最大静摩擦力要比滑动摩擦力略大一些。
5如何增大或减小滑动摩擦力?滑动摩擦力的大小和物体对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。
初中物理力学部分摩擦力和滑动摩擦力的解析及计算摩擦力是我们在日常生活和物理实验中经常遇到的力之一。
了解摩擦力和滑动摩擦力的解析和计算方法,有助于我们更好地理解和应用力学知识。
本文将介绍初中物理力学部分摩擦力和滑动摩擦力的解析和计算方法。
一、摩擦力的概念摩擦力是物体相对运动或趋向运动时,由于接触面间相互阻碍而产生的一种力。
摩擦力的大小与物体间的压力和物体表面间的粗糙程度有关。
二、静摩擦力的解析和计算在物体不发生相对滑动的情况下,接触面间的静摩擦力会抵消外力,使物体保持静止。
静摩擦力的大小可以通过以下公式计算:静摩擦力 = 静摩擦系数 ×物体所受的法向压力静摩擦系数是摩擦面间的属性,不同材质和不同接触表面的物体具有不同的静摩擦系数。
根据实验数据和摩擦系数的表格,我们可以知道物体间的静摩擦系数,从而计算静摩擦力的大小。
三、滑动摩擦力的解析和计算当物体趋向或发生相对滑动时,接触面间的滑动摩擦力会产生。
滑动摩擦力的大小可以通过以下公式计算:滑动摩擦力 = 滑动摩擦系数 ×物体所受的法向压力滑动摩擦系数也是摩擦面间的属性,与静摩擦系数略有不同。
同样地,我们可以通过实验数据和摩擦系数的表格了解物体间的滑动摩擦系数,从而计算滑动摩擦力的大小。
四、摩擦力实例分析以一个简单的实例进行分析,假设一个物体A放在一个倾斜角度为θ 的斜面上,斜面表面与物体A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数分别为μs 和μk。
根据力的平衡条件,我们可以得到以下结论:1. 当斜面倾斜角度小于一定角度时,物体A保持静止,静摩擦力的大小为:静摩擦力= μs × 物体A所受的法向压力2. 当斜面倾斜角度超过一定角度时,物体A发生滑动,滑动摩擦力的大小为:滑动摩擦力= μk × 物体A所受的法向压力在具体问题中,我们可以根据所给条件计算出物体A所受的法向压力,并结合相应的摩擦系数进行计算,从而得到所需的摩擦力大小。