高中物理_静摩擦力
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高中物理静摩擦力知识点高中物理的静摩擦力是指当两个物体在接触并相对运动时,由于微小的不规则部分相互锁定,从而产生一个反向的力,使得两个物体之间产生了相对运动的阻力。
静摩擦力是在两个物体之间产生的,而不是在物体内部产生的。
静摩擦力的大小取决于两个物体之间的接触面积、表面材料、接触面之间的压力以及表面粗糙程度等因素。
1. 静摩擦系数静摩擦系数的定义为两个物体之间静止不动时切向力与法向力之比。
在公式中,摩擦系数越大,发生摩擦的可能性就越大。
而在高中物理中,我们将静摩擦系数表示为μs。
μs的单位是无量纲因为它是一个比值。
静摩擦系数是很重要的一个概念,因为它直接决定了在两个物体之间产生了多大的阻力。
所以在高中物理中,静摩擦系数是必须掌握的。
2. 静摩擦力大小的计算静摩擦力的大小取决于两个物体之间的接触面积、表面材料、接触面之间的压力以及表面粗糙程度等因素。
而公式则是Ff=μsFn,此公式是指当两个物体相对运动时静摩擦力的大小与物体之间正压力的比有关。
其中Ff为静摩擦力,μs为静摩擦系数,Fn为两个物体相互之间正压力的大小。
在高中物理课程中,需要根据实验数据和实际情况对静摩擦力的大小进行计算和分析。
3. 静摩擦力的应用静摩擦力的应用非常广泛。
在高中物理中,学生学习使用静摩擦力计算各种力学问题,例如推拉箱子、开启门、挡住滑动的对象等等。
在我们的日常生活和工作中,静摩擦力也起着非常重要的作用。
例如汽车轮胎和路面间的摩擦力使汽车得以行驶,钉子从木材中拔出来时的力也是使用到了静摩擦力。
4. 静摩擦力的克服在实际应用中,有时需要克服静摩擦力,以达到一定的目的。
例如,启动一台静止不动的机器,需要克服机器与地面之间的静摩擦力。
这通常可以用增大正压力或减小静摩擦系数的方法来实现。
静摩擦力的克服过程需要考虑许多因素,如克服力建议、摩擦力的受力方向等等。
5. 误差的影响静摩擦力的测量容易受到误差的影响,误差的来源包括不同材料或不同表面状态所产生的摩擦系数误差、精度误差、操作误差等。
高一物理静摩擦力知识点静摩擦力是物体间接触而彼此相对静止时所产生的一种力。
它是作用在两个相互接触物体表面的力,阻止它们相对滑动的力。
在高中物理中,学习和理解静摩擦力的知识点是非常重要的。
本文将介绍高一物理静摩擦力的相关概念和知识点,并探讨其应用。
一、静摩擦力的定义及特点静摩擦力是物体间表面接触的力,它的方向与物体相对滑动的方向相反。
通常用大写字母F表示。
静摩擦力的大小与接触物体间的粗糙程度有关,表达式为F =μsN,其中μs为静摩擦因数,N为物体的垂直压力。
静摩擦力具有以下特点:1. 静摩擦力的大小与物体间的接触力大小成正比,但不依赖于它们相对速度的快慢。
2. 静摩擦力的方向与物体相对滑动的方向相反。
3. 静摩擦力的大小有一定的限制,即当施加在物体上的力小于或等于静摩擦力的最大值时,物体保持静止不动;当施加在物体上的力超过静摩擦力的最大值时,物体将开始滑动。
二、静摩擦力的应用静摩擦力在生活中和工程实践中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用:1. 静摩擦力的应用于日常生活中的行走和驾驶。
当我们走路或者开车的时候,静摩擦力能够提供足够的摩擦力,使我们的脚和车轮与地面保持接触,并且抵消外界的推力,以保持我们的平稳行走和驾驶。
2. 静摩擦力在机械设计中的应用。
在机械设计中,静摩擦力通常被考虑在内,以确保机械部件之间具有足够的接触力,使机械设备能够正常工作。
3. 静摩擦力对物体的停止和启动有着重要的影响。
例如,当我们将书放在桌子上时,静摩擦力可以防止书滑落;而当我们推动一辆停放在地面上的汽车时,静摩擦力必须小于或等于静摩擦力的最大值,以克服起步阻力。
4. 静摩擦力对坡道上物体的停止和滑落有重要的作用。
当一个物体放置在斜坡上时,静摩擦力可以阻止物体滑下坡道,直到施加在物体上的力超过静摩擦力的最大值,物体才会滑落。
5. 静摩擦力也可以用于垂直方向的应用。
例如,静摩擦力可以确保桌子上的物体不会滑落下来。
以上只是静摩擦力在实际生活中的少数应用示例。
高中物理:静摩擦力的有无及方向判断[探究导入]如图所示,物体在力的作用下处于静止状态,试回答下列问题:(1)图中物体是否受摩擦力作用?摩擦力的方向如何确定呢?提示:图中物体虽然处于静止状态,但都具有相对运动的趋势,故都受摩擦力作用,其方向沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.(2)怎样判断相对运动趋势方向呢?提示:用假设法判断,假设接触面光滑时的相对运动方向即为相对运动趋势方向.1.静摩擦力有无的判断(1)条件判断:接触面间有压力、粗糙且有相对运动趋势.(2)假设法:假设接触面光滑,如物体改变原来的运动状态,则存在摩擦力.反之,不存在摩擦力.2.静摩擦力方向的判断方法(1)直接法:对于相对运动趋势比较明显的情况,可以根据“静摩擦力的方向沿着接触面与相对运动趋势的方向相反”直接判断.(2)假设法:若物体的相对运动趋势不易判断,可假设接触面光滑,看物体会怎样相对运动,根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向,从而判断静摩擦力的方向.(3)运动状态法:看除要研究的摩擦力外,物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的受力特点,目前主要应用二力平衡的规律.(4)力的作用效果法:如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果,或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定摩擦力的方向.(5)力的相互性法:若甲、乙两物体间有摩擦力,并且能判断出甲对乙的摩擦力的方向,则乙对甲的摩擦力的方向与甲对乙的摩擦力的方向相反.[易错提醒]由于摩擦力也是成对出现的,判断摩擦力时一定要明确该力的受力物体和施力物体,摩擦力的方向与受力物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反.[典例3]如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是()A.A、B之间无摩擦力B.A受到B的摩擦力水平向左C.B受到A的摩擦力水平向左D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右[思路点拨][解析]对A物体,由于A匀速运动,由水平方向二力平衡可知,B对A的摩擦力必与F等值反向,故选项A、B错误;对B物体,由力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,选项C正确;对A、B整体分析,由于A、B一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,且水平向右,故选项D错误.[答案] C[规律总结]静摩擦力有无及方向判断的两点注意(1)静摩擦力的存在是为保持相对静止的需要.做题时要注重判断物体的运动状态.结合受力分析,得到摩擦力是否存在的结论.(2)当物体匀速运动或静止时,可根据二力平衡的知识分析静摩擦力.要灵活选取研究对象,特别是当两个物体的运动状态相同时,常常将这两个物体看作一个整体来处理.3.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是()A.A物体受到的摩擦力方向向右B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零C.B受到的摩擦力沿斜面向下D.B、C受到的摩擦力方向相反解析:A物体做水平方向的匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,故A错误;B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿斜面向上的静摩擦力,大小等于mg sin θ,B 正确,C、D错误.答案:B。
高中物理:静摩擦力
1.定义:两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动,但它们之间存在相对运动的趋势时,在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对运动的力,这种力叫作静摩擦力.
2.方向:与接触面相切,跟物体的相对运动趋势方向相反.
3.大小:由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定,但有一个最大值.4.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值f静max,其大小等于物体将要发生相对运动时的摩擦力.两物体间实际发生的静摩擦力f在0和f静max之间,即0<f≤f静max.
[思考]
受静摩擦力作用的物体一定静止吗?如图所示,跑步时,脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?方向如何?
提示:不一定静止.跑步时,脚和跑步机接触的时间内,脚并没有和跑步机发生相对运动,因此脚受到的摩擦力为静摩擦力,方向和人的运动方向相同.
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高中物理静摩擦力的计算乐乐课堂(实用版)目录1.静摩擦力的定义与概念2.静摩擦力与滑动摩擦力的区别3.静摩擦力的计算方法4.静摩擦力在实际问题中的应用5.静摩擦力的总结正文一、静摩擦力的定义与概念静摩擦力是指当两个物体之间存在相对滑动趋势时,静止的物体所受到的阻碍物体相对滑动的力。
静摩擦力是静止物体受到的合外力为零的情况下,由二力平衡决定的。
静摩擦力的存在使得物体之间能够保持相对静止,阻止物体发生相对滑动。
二、静摩擦力与滑动摩擦力的区别静摩擦力与滑动摩擦力是两种不同类型的摩擦力。
它们的主要区别在于:1.静摩擦力作用在静止的物体上,而滑动摩擦力作用在已经发生相对滑动的物体上。
2.静摩擦力的方向总是与接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反;而滑动摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对滑动的方向相反。
3.静摩擦力有一个限度,即最大静摩擦力,它的值等于摩擦因数与正压力的乘积;而滑动摩擦力的大小等于摩擦因数与正压力的乘积,但有时为了计算方便,可以将最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
三、静摩擦力的计算方法静摩擦力的计算方法如下:1.根据题目给出的条件,判断物体之间是否存在相对滑动趋势。
如果有相对滑动趋势,则需要计算静摩擦力。
2.根据题目给出的条件,确定物体之间的接触面粗糙程度,从而得到动摩擦因数。
3.根据二力平衡原理,当物体静止时,合外力为零,静摩擦力与物体受到的水平力平衡。
因此,静摩擦力的大小等于摩擦因数与正压力的乘积。
四、静摩擦力在实际问题中的应用静摩擦力在实际问题中有广泛的应用,例如:1.静止在粗糙水平面上的物体,受到绳子拉力时,静摩擦力与拉力平衡,使物体保持静止。
2.物体在斜面上运动时,静摩擦力可以防止物体沿斜面滑动。
3.汽车行驶过程中,轮胎与地面之间的静摩擦力使车辆能够行驶。
五、静摩擦力的总结静摩擦力是静止物体受到的阻碍物体相对滑动的力,它的存在使得物体之间能够保持相对静止。
静摩擦力的计算需要根据物体之间的接触面粗糙程度、物体之间的压力以及物体的运动状态等因素综合考虑。
高中物理:摩擦力的判断和计算【知识点的认识】1.静摩擦力(1)定义:互相接触的两物体存在相对运动的趋势而又保持相对静止时,在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力,叫静摩擦力.(2)产生条件:a:相互接触且发生弹性形变;b:有相对运动趋势;c:接触面粗糙;(3)方向:总是与物体的相对运动趋势方向相反.(4)静摩擦力的大小:①静摩擦力的大小随着运动趋势强弱变化而在0~最大静摩擦力F m之间变化,跟相对运动趋势强弱程度有关,但跟接触面相互挤压力F N无直接关系.由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算.②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等.(5)作用效果:总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用.2.摩擦力大小的判断问题:如何计算摩擦力的大小?求摩擦力首先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力:(1)若已知相互摩擦的物体间的动摩擦因数μ及正压力F N,滑动摩擦力F可以根据公式F =μF N直接计算出大小.(2)由于受力或运动情况的不同,静摩擦力的大小具有不确定性和被动适应性,静摩擦力的大小会随着引起相对运动趋势的外力的增大而增大.在0~F m范围内,静摩擦力的大小可根据二力平衡条件求得,它的大小总是与引起相对运动趋势的外力大小相等.当两物体一起做加速运动,具有加速度时,可用牛顿第二定律确定静摩擦力的大小.【命题方向】(1)第一类常考题型:长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图所示.铁块受到的摩擦力f随木板倾角α变化的图线正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小)()A.B.C.D.分析:摩擦力变化有两个阶段,角度α小于一定角度时是静摩擦,角度α大于一定角度时是动摩擦.解析:本题应分三种情况进行分析:①当0≤α<arctanμ(μ为铁块与木板间的动摩擦因数)时,铁块相对木板处于静止状态,铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面(斜面)方向分力大小相等,即f=mgsinα,α=0时,f=0;f随α增大按正弦规律增大.②当arctanμ=α时处于临界状态,此时摩擦力达到最大静摩擦,由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小.③当arctanμ<α<90°时,铁块相对木板向下滑动,铁块受到滑动摩擦力的作用,f=F N=μmgcosα,f随α增大按余弦规律减小.综合上述分析可知C图可能正确地表示了f随α变化的图线.故选C.点评:滑动摩擦力与静摩擦力大小计算方法的不同:当物体间存在滑动摩擦力时,其大小即可由公式f=μN计算,由此可看出它只与接触面间的动摩擦因数μ及正压力N有关,而与相对运动速度大小、接触面积的大小无关.当物体间存在静摩擦力时,正压力是静摩擦力产生的条件之一,但静摩擦力的大小与正压力无关(最大静摩擦力除外).当物体处于平衡状态时,静摩擦力的大小由平衡条件∑F=0来求;而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求.注意:(1)滑动摩擦力的大小与物体间的压力成正比,而不是与物体的重力成正比,也不是与重力的某个分力成正比,所以在水平面上发生相对运动的物体所受摩擦力的大小不一定等于μmg,在倾角为θ的斜面上与斜面发生相对滑动的物体所受摩擦力的大小不一定等于μmgcosθ.(2)滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动方向相反,因此物体所受滑动摩擦力的方向可能与其运动方向相同,而且静止的物体也可能受到滑动摩擦力.(3)f=μN中μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位.(4)滑动摩擦力大小与相对运动的速度大小无关.【解题思路点拨】这部分知识难度中等、也有难题,在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现,选择、填空、计算等等出题形式多种多样,在高考中不会以综合题的形式考查的,但是会做为题目的一个隐含条件考查.对摩擦力问题的分析与考查趋向于与其他知识的综合,这类题中一般具有多体、多力的特点,要运用整体法与隔离法解题,解决这类问题的关键是要选取合适的研究对象,进行正确的受力分析,建立正确的方程,然后进行解题.。
高中物理静摩擦力和滑动摩擦力
高中物理静摩擦力和滑动摩擦力
物理学是一门研究物质以及运动规律的学科,许多高中生都需要学习
物理学。
在物理学中,静摩擦力和滑动摩擦力是两个非常重要的概念。
一、静摩擦力
在我们的日常生活中,物体的运动往往受到其他物体的摩擦力的影响。
静摩擦力是指两个物体之间存在着接触,但是没有相对运动的力。
当
我们要将一个物体从另一个物体上移动时,为了克服静摩擦力,需要
施加一定的力。
静摩擦力的大小与物体的重力有关,重力越大,静摩擦力也就越大。
此外,静摩擦力还与物体间表面间的粗糙度有关,表面越粗糙,摩擦
力也就越大。
二、滑动摩擦力
与静摩擦力不同,滑动摩擦力发生在两个物体相对运动的过程中。
当
物体上的力大于摩擦力时,物体开始运动并滑动。
此时,两个物体之
间的滑动摩擦力会减少物体的速度。
滑动摩擦力的大小取决于物体间的表面粗糙度、接触面积以及运动状
态等因素。
三、应用
静摩擦力和滑动摩擦力在生活中有许多应用。
例如,静摩擦力可以用于帮助人们在爬山时保持身体平衡,也可以作为汽车轮胎和路面之间的摩擦力。
滑动摩擦力则被广泛应用于机器的制动系统、球赛中的运动员制动等等。
总之,静摩擦力和滑动摩擦力是物理学中的两个重要概念,它们对于物体的运动和生活中的许多应用都有着至关重要的作用。
高中物理必修摩擦力知识点总结高中物理中,摩擦力是一个不可避免的话题。
无论是力学、热学还是电学,摩擦力都是重要的应用。
在本文中,我将为大家总结高中物理必修的摩擦力知识点,让大家更好地掌握摩擦力的应用。
一、摩擦力的基本概念摩擦力是物体间接触时产生的阻力,它是由微观间的电荷相互作用引起的宏观力。
常见的摩擦力有静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
二、静摩擦力静摩擦力是物体间接触且静止时产生的阻力。
它的大小取决于物体间的接触面积、摩擦系数和垂直于接触面的压力。
物体的静摩擦力最大值为μsFn,其中μs为静摩擦系数,Fn为物体间垂直于接触面的合力。
例子:一个倾斜角度为θ的木板上放置一个物体,木板与物体之间存在静摩擦力。
当倾斜角度小于最大摩擦角时,物体会保持在木板上静止。
三、滑动摩擦力滑动摩擦力是物体间接触且相对运动时产生的阻力,它的大小取决于物体间的接触面积、摩擦系数和垂直于接触面的合力。
物体的滑动摩擦力最大值为μkFn,其中μk为滑动摩擦系数,Fn为物体间垂直于接触面的合力。
例子:一个斜面上放置一个物体,如果斜面倾斜角度大于最大摩擦角,物体就会开始向下滑动。
此时,物体受到的是滑动摩擦力。
四、滚动摩擦力滚动摩擦力是物体滚动时产生的阻力,它的大小取决于物体的形状、质量、半径和材料等因素。
滚动摩擦力通常比滑动摩擦力小,因为滚动时接触面积相比于静止时要小。
例子:一个小球在地上滚动时,受到的阻力主要是滚动摩擦力。
在滚动的过程中,小球的形状、质量、半径和材料等因素都会影响滚动摩擦力的大小。
五、摩擦力的应用1. 汽车和机器的制动系统:制动片或制动鼓和车轮间的静摩擦力可以将汽车或机器减速或停止。
2. 物体的运动学分析:摩擦力是物体在斜面或水平面上运动时的重要影响因素。
通过分析物体的质量、倾斜角度和摩擦系数,可以预测车辆翻车的概率,或者推断沿斜坡上滑动的箱子需要多少时间才能到达终点。
3. 电走路机器人的运动控制:在一些应用中,例如在石油钻井中,机器人必须越过障碍物并爬上陡峭的斜坡。