浅谈摩擦力

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  在高中物理第一册中讲到了摩擦力,虽然内容不多,但学生却不容易掌握,本人通过多年的教学过程发现,其难点是如何判断两物体间是否存在摩擦力和摩擦力的方向的判定,因此搞清这两个问题是学好摩擦力的关键。
  
  一、 摩擦力产生的条件
  
  据摩擦力的定义,两个物体间要产生摩擦力必须满足三个条件:(1)两物体必须相互接触且相互挤压。(2)接触面粗糙。(3)两物体间有相对运动或相对运动趋势,其中“相对运动”是指相互接触的两个物体其中一个物体在另一个物体表面发生滑动。“相对运动趋势”是指两个相对静止的物体,其中一个物体受到了使它与另一个物体发生相对运动的力的作用,但是由于惯性,该物体与另一个还保持相对静止,这时两物体间就一定存在摩擦力,这时的摩擦力叫做静摩擦力,它的大小与引起发生相对运动趋势的外力大小相等。
  例1皮带运输机把货物由低处匀速运往高处时,货物是否受到摩擦力?
  分析:皮带和货物之间满足(1)相互接触,货物由于受重力的作用而压紧皮带。(2)接触面粗糙。(3)假设接触面光滑,货物就会相对与皮带向下滑动,因此货物有相对于皮带向下滑动的趋势。所以该题中货物和皮带之间存在静摩擦力,货物受到沿皮带向上的静摩擦力的作用。
  
  二、摩擦力的方向
  
  据摩擦力的定义,两个相互接触的物体发生相对运动趋势时,在接触面产生一种阻碍物体发生相对运动或相对运动趋势的力,叫摩擦力。该定义已经表明了摩擦力的方向和物体之间的相对运动或相对运动趋势方向相反。注意不是和物体运动方向相反。
  1. 判断静摩擦力的方向的关键是确定相对运动趋势方向
  常见的方法有两种:
  (1)“假设光滑法”。一般程序:A.确定研究对象。B.选与研究对象接触的物体为参照物。C.假设接触面光滑,看研究对象相对于参照物向哪个方向发生相对运动,该方向即为相对运动趋势的方向。D.静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。
  例2放在斜面上的物体静止不动,它受到的摩擦力的方向如何?
  分析:以物体为研究对象,假设斜面光滑,物体就会沿着斜面下滑,因此物体相对斜面的运动趋势方向沿斜面向下,所以它所受静摩擦力的方向沿斜面向上。
  (2)平衡法。根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。
  例3用一水平力推桌子时,若桌子在水平地面上静止,这时地面对桌子施加的静摩擦力的方向如何?
  分析:桌子在水平方向受推力和静摩擦力,因为桌子处于平衡状态,所以静摩擦力的方向与推力的方向相反。
  2. 判定滑动摩擦力的方向的关键是注意物体间的相对运动方向和物体的运动方向的不同
  “滑动摩擦力的方向跟接触面相切与物体间相对运动相反。”这是判定滑动摩擦力的方向的依据,判断的一般程序:A.确定研究对象。B.选跟研究对象接触的物体为参照物。C.找出研究对象相对于参照物的运动方向。D.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
  当然,判定的方法不是固定不变的,只要通过多练习、多分析,就能掌握分析的技巧,从而把摩擦力这部分知识真正牢固掌握。
  (冀州市职教中心)
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