文档介绍：摩擦力大小的求解方法
受力分析是高中物理的基础,而摩擦力的方向判定与大小计算,历来是学生学习的难点,同时也是高考考查的热点。几乎在每年的高考试题中,都会不同程度地单独考查或者渗透有关摩擦力的问题,要想能在这些题目中能如鱼得水,运用自如就必须加深对摩擦力的理解
求解物体所受的摩擦力,首先要弄清楚物体所受摩擦力的性质。即物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力。
一、静摩擦力:就是物体和与它接触的物体保持相对静止时所受到的摩擦力
1、产生的条件:①接触面不光滑,②相互接触的物体之间有弹力,③物体之间有相对运动的趋势。
2、大小:物体受到的静摩擦力是一个被动力,它将随着外力的变化或随着物体运动状态的变化而变化。因此在计算物体所受到的静摩擦力大小时,要根据物体所处的不同状态利用不同的方法进行计算。
如果物体处于静止或匀速直线运动,要根据共点力作用下物体的平衡条件进行求解。
如果物体处于匀变速直线运动,则要根据牛顿第二定律进行求解。
例1 质量为m的物体放在质量为M的另一物体上,在光滑的水平面上一起向右作匀加速直线运动,它们运动的加速度大小为a,求m所受的摩擦力是多大?
[m ][M][a]
[N][f][mg]
分析:分析m的受力情况知,m受力如下,其中重力和支持力在竖直方向上是一对平衡力,大小相等;而物体所受的静摩擦力才是物体作匀加速直线运动的原因,根据牛顿第二定律知:f=ma
变式训练1、质量为m的物体放在一水平转台上,距中心转轴的距离为r,当物体随转台一起以角速度ω匀速转动时,求物体受到的摩擦力大小?
提示:物体随圆台一起做圆周运动――受力分析――寻找向心力来源:
温馨提示:物体所受到的静摩擦力跟物体间的正压力没有关系。物体所受到的最大静摩擦力与物体的正压力成正比。
二、滑动摩擦力:物体相对于和它接触的物体有相对滑动时,在接触面处产生的摩擦力
1、产生条件:①接触面不光滑;②相互接触的物体之间有弹力;③相互接触的两物体之间有相对滑动。
2、大小:只与接触面的性质和正压力有关,一般情况下可以根据公式f=μN进行计算。其中公式中的m称为动摩擦因数,它的大小与接触面的性质决定,而与接触面的面积大小及正压力的大小无关。N是两个相互接触的物体间存在的正压力。
例2 在斜向上与竖直方向成θ的恒力F作用下,质量为m的物体,沿竖直墙壁匀速滑动,已知物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,求物体受到的滑动摩擦力大小。
分析:这个题的答案形式较多,其一,由于物体沿竖直墙壁作匀速运动,因此它受的滑动摩擦力即可以根据平衡条件来求解,也可以利用滑动摩擦力的公式来求解。其二,由于不知道物体是匀速