王亞莉
生活中,我們之所以能夠穿衣行走、用筆寫字、騎車前行、用螺絲固定物體、擰開杯蓋等.是因?yàn)橛心Σ亮Φ拇嬖?摩擦力雖然難以用肉眼看到.但是在我們的生活中它無(wú)處不在!那么,摩擦力到底是什么呢?它是如何產(chǎn)生的、它的方向如何、它的大小和什么因素有關(guān)呢?下面讓我們一起走進(jìn)摩擦力的世界!
摩擦力產(chǎn)生的條件
有首關(guān)于滑板車的歌詞是:“摩擦,摩擦,在光滑的地面上摩擦……”從物理學(xué)角度講,在光滑的地面上,滑板車和地面間有摩擦嗎?
我們先來看看什么是摩擦力:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí).在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力.這種力就叫作摩擦力,
從摩擦力的概念可以看出.摩擦力的產(chǎn)生需要四個(gè)條件:(1)物體間相互接觸.(2)物體間相互擠壓.(3)物體接觸面粗糙.(4)物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).
由此看來.物體在絕對(duì)光滑的表面上運(yùn)動(dòng)是沒有摩擦力的,歌詞中的“光滑”還是有一定的粗糙度的.
摩擦力的方向
當(dāng)我們用力推箱子的時(shí)候(如圖1甲)特別費(fèi)勁.是因?yàn)橄渥邮艿搅说孛娼o它的阻力——摩擦力.用毛刷在桌面上滑動(dòng)時(shí).會(huì)發(fā)現(xiàn)刷毛受到摩擦力的作用向一側(cè)傾斜(如圖1乙).作為摩擦力的三要素之一.它的方向指向哪里呢?
通過現(xiàn)象分析我們得出:摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.在具體判斷受力方向的時(shí)候要注意觀察物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向,以及物體所處的狀態(tài).如果物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng).則根據(jù)平衡力的知識(shí)進(jìn)行分析.
摩擦力的大小
摩擦力的大小與什么因素有關(guān)呢?通過圖2所示實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān).在接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力越大,產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力越大;在壓力相同時(shí),物體接觸面越粗糙.產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力越大.通過實(shí)驗(yàn)探究我們也認(rèn)識(shí)到滑動(dòng)摩擦力的大小與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度及物體間的接觸面積無(wú)關(guān).
例 (雙選)如圖3所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、質(zhì)量不同(mP
).
A.F1> F2
B.F1< F2
C.F3> F4
D.F3=F4
解析:摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),兩個(gè)影響因素不變,摩擦力不變.甲、乙兩圖中,木塊表面粗糙程度相同,質(zhì)量不同,所以FI
答案:BD
摩擦力不僅是初中階段力學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn),也是我們生活中不可或缺的一部分.通過以上對(duì)摩擦力產(chǎn)生的條件、摩擦力的方向和大小的分析,我們對(duì)摩擦力有了更全面深刻的認(rèn)識(shí),學(xué)好了摩擦力,我們學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)就不再有阻力.
責(zé)任編輯 蔡華杰