姜桂祥
摩擦力無處不在,沒有摩擦力,人類就無法生存。在遠古時代。我們的祖先就已經(jīng):懂得利用摩擦鉆木取火了。今天。我們的生:活和生產(chǎn)中同樣也離不開摩擦。但是它又:會帶來巨大的損失,如,摩擦?xí)够ハ噙\動:的機械部件磨損,還會消耗大量的能源。據(jù):統(tǒng)計。全世界動力機械中有一半以上的能量是在克服摩擦中損耗的。那么。我們應(yīng)如:何利用和防止摩擦。讓摩擦更好地為人類:服務(wù)呢?
在生活與生產(chǎn)中。有一些摩擦對我們有益。有一些摩擦對我們有害。判斷摩擦有益還是有害,可以通過假設(shè)的方法,即假設(shè)這個要研究的摩擦變得很小甚至沒有了。看給我們帶來的是方便還是不便,若給我們帶來的是不便。它便是有益摩擦。相反便是有害摩擦。
例1 (2015·臨沂)分析以下摩擦:①走路時,鞋與地面之間的摩擦;②騎自行車時,車輪與軸之間的摩擦;③汽車行駛時,汽車與空氣之間的摩擦;④皮帶傳動中,皮帶與皮帶輪之間的摩擦。其中屬于有益摩擦的是( )。
A.①和② B.②和③
C.①和④ D.②和④
解析:走路時,鞋與地面之間的摩擦是有益還是有害呢?你可以想象下雨天或人在冰面上走路的情形。這時摩擦小了。走路不方便了,還很容易跌倒,所以①是有益摩擦。車輪與軸之間的摩擦。汽車與空氣之間的摩擦。這兩種摩擦越小,越有利于車輛行駛,所以②和③都屬于有害摩擦。皮帶傳動中,若皮帶與皮帶輪之間的摩擦變小。主動輪將無法使皮帶轉(zhuǎn)動,當(dāng)然也無法使從動輪轉(zhuǎn)動,所以④是有益摩擦。
答案:C
對我們有益的摩擦我們就要設(shè)法增大,以便更有效地利用它。增大有益摩擦的方法有:①增大接觸面之間的壓力,如皮帶打滑時拉緊皮帶。騎自行車剎車時捏緊車閘等。②增大接觸面的粗糙程度。如冬季冰雪封路時卡車車輪上要裝防滑鏈。足球守門員戴的手套手心部分的外表面凸凹不平。鋼絲鉗口上刻有條紋。螺絲刀的塑料把柄上刻有一排凹槽等。③變滾動摩擦為滑動摩擦,如汽車急剎車后。車輪就由滾動變?yōu)榛瑒印?/p>
倒2 如圖1所示。人在一般情況下步行前進時。若鞋底與地面沒有打滑,地面對鞋底的摩擦力方向是向__(填“前”或“后”)的。仔細觀察發(fā)現(xiàn)鞋底的表面制有凹凸不平的花紋,這是采用__的方法來增大摩擦的。
解析:摩擦力的方向與物體的相對運動方向相反,人步行前進時,腳向后蹬地,鞋底相對于地面有向后運動的趨勢。故地面對鞋底施加一個向前的靜摩擦力。在這個摩擦力的作用下。人才能前進。鞋底表面制有凹凸不平的花紋。是采用增大接觸面的粗糙程度的方法來增大摩擦的。
答案:前增大接觸面的粗糙程度
有的摩擦(如機械轉(zhuǎn)動時的摩擦)是不利的。要設(shè)法減小有害摩擦。以減少能量的損耗。延長機械的壽命。
減小有害摩擦的方法有:①減小接觸面之間的壓力。如推箱子推不動??蓪⑾渥永锏奈矬w拿出一些再推。⑦減小接觸面的粗糙程度。如菜刀要經(jīng)常磨磨。把兩側(cè)磨得光亮些等。③變滑動摩擦為滾動摩擦。如行李箱底部的四個角上都安有小輪子。搬動笨重物體時在地面上鋪幾根圓木等。④使接觸面彼此分離,如在機器的軸與軸承之間加潤滑油??梢栽趦杀砻嬷g形成一層油膜。使它們互不接觸,氣墊船利用壓縮空氣使摩擦面脫離接觸。磁懸浮列車?yán)秒姶帕κ菇佑|面彼此分離等。
例3 (2015·無錫)自行車的結(jié)構(gòu)及使用涉及不少有關(guān)摩擦的知識。其中為了減小摩擦的是( )。
A.車把套上制作了花紋
B.給車軸加潤滑油
C.輪胎的表面做得凹凸不平
D.剎車時用力捏車閘,增大閘皮對車圈的壓力
解析:車把套上制作了花紋。是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的,故A不符合題意;給車軸加潤滑油,可在接觸面之間形成一層油膜。使接觸面分離。從而減小摩擦,故B符合題意:輪胎的表面做得凹凸不平,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的,故C不符合題意:剎車時用力捏車閘。是在接觸面的粗糙程度一定時,通過增大壓力來增大摩擦的,故D不符合題意。
答案:B
例4 下列實例中。目的是為了減小摩擦的是( )。
A.浴室腳墊做得凹凸不平
B.輪滑鞋裝有滾輪
C.防滑地磚表面做得較粗糙
D.旅游鞋底有凹凸的花紋
解析:浴室腳墊做得凹凸不平。增大了接觸面的粗糙程度。目的是增大腳和腳墊之間的摩擦力,防止滑倒,故A不符合題意;輪滑鞋裝有滾輪,是用滾動代替滑動,減小鞋和地面之間的摩擦力,便于滑行,故B符合題意;防滑地磚表面做得較粗糙,是在壓力一定時,增大接觸面的粗糙程度來增大腳和地磚之間的摩擦力,防止滑倒,故C不符合題意;旅游鞋底有凹凸的花紋。是在壓力一定時。增大接觸面的粗糙程度來增大鞋和地面之間的摩擦力。防止滑倒。故D不符合題意。
答案:B
總之,摩擦力是一種常見的力。與我們的生活息息相關(guān)。摩擦是一把雙刃劍。在我們的生活中既有利也有害。希望同學(xué)們牢牢掌握與摩擦力有關(guān)的知識。讓摩擦力多多為我們服務(wù)。
責(zé)任編輯 程哲
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2016年2期