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滑动摩擦力

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滑动摩擦力的概念

区别于静摩擦力,滑动摩擦力指的是已经发生相对运动的物体之间的力,这种力的效果是阻碍物体间的相对运动,我们称之为滑动摩擦力。

滑动摩擦力的计算

滑动摩擦力的计算公式f=μN;其中f指的是滑动摩擦力的大小,μ指的是滑动摩擦系数,N是两个物体间的正压力。不难看出,摩擦系数μ越大,正压力越大,滑动摩擦力就越大。

(1)在对物体进行受力分析的时候,必须先分析弹力,再来分析滑动摩擦力的大小。一般受力分析,是采取坐标系正交分解的方法。

(2)有滑动摩擦力的大小才能用公式f=μN,其中的N表示正压力,不一定等于物体重力mg;

滑动摩擦力

滑动摩擦力的方向判定

1定义法

定义法是最基本的判断摩擦力方向的方法,对静摩擦力和滑动摩擦力都成立。

两个相互接触的物体,当它们做相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动的趋势的力,这种力叫做摩擦力。从摩擦力的定义来看,摩擦力的方向就是阻碍相对运动方向或相对运动趋势(方向)。

2假设法

另外一个方向判断方法就是假设法,这种方法同样对两种摩擦力都成立。

首先假设界面是绝对光滑,那么会出现什么样的情况,而这种情况与常规事实(或题意)不符;借此(摩擦力为“事实”提供动力或阻碍)来判定摩擦力的方向。

这种假设法对静摩擦和滑动摩擦都成立。解题的时候王尚老师个人比较倾向于使用假设法,因为这种方法简单明了,且与实际情况相关。

滑动摩擦力

从高考物理试题命题的角度来看,力学的摩擦力分析是一个难点,总是与其他知识点联合命题。

从历年高考物理试卷来看,与静电场、电磁感应结合的摩擦力问题,主要是涉及到由静摩擦转化为滑动摩擦力的临界问题、动静摩擦力的判定、摩擦力做功与摩擦生热等问题的分析是比较繁琐的。王尚老师辅导书物理自诊断每道题都有视频讲解,哪道题不会扫题旁二维码即可看视频,学习更高效,考试分数更高。欢迎微信teacherws咨询。

判断摩擦力是静摩擦还是滑动摩擦的讨论

很多时候,对于比较“变态”的物理题,会涉及到摩擦力性质的判别;也就是说,题目中的已知条件并不能直接判断出来摩擦力到底是滑动的还是静止的。

这个时候,解题的第一步就是判定摩擦力的性质。王尚老师相信很多学生在这里跌倒过。这一步错了,后面就无法进行。典型的案例,大家可以参考2005年广东高考物理第18题。

在摩擦力性质的判别上,我个人的思路是这样的,请注意,是王尚老师个人的解析习惯,并不一定是最佳的解题思路。

首先假设是静摩擦,两者是整体,求整体的加速度。在用单独一个物体(往往是分析仅受摩擦力的物体)的最大静摩擦力(这个时候往往题目告知是滑动摩擦力),是否能够提供此加速度。

摩擦力

1,如果可以,假设成立,两者之间是静摩擦力。

2,如果假设不成立,则必然是滑动摩擦力。

这是高一上学期必修一内容,希望大家不要认为我上面的分析是废话。

笔者非常负责人地告诉你,很多时候高三的孩子在这里复习的时候都有问题。很多物理试卷题目中摩擦力(动还是静是未知的)可能仅仅是4、5个力(甚至更多)中的一个。

特别是在电磁学综合题中考到摩擦力的时候,判断本来就非常复杂,还要考虑摩擦力做功和摩擦生热,通过上面的过程严格一步一步来冷静思考就非常难得了。

学生对滑动摩擦力理解质疑与王尚老师回复

下方内容,来自某高一学生的物理问题提问与王老师的答疑回复。

王尚老师对摩擦力问题的答疑

学生问题:王尚老师您好,在一些综合题中,我不知道如何确定到底是静摩擦力还是滑动摩擦力,这种情况该怎么办?

王尚老师答疑:请问您一下,我的辅导书《物理自诊断》中的题做了吗,配套的视频看了吗?

学生回复:王老师您好,我题都做了,没做对的看了答案就懂了,您的视频我没有看。主要还是没有时间,学校布置的作业太多了。

王尚老师答疑:您好,我希望您看视频,因为里面有我解题思路的引导,这是这本书的精华所在。习题题都做了,甚至是做对了,也未必代表深刻理解了,更不能说明这部分内容就绝对没有问题了。通过看视频,再温习一遍自己的解题思路岂不是更好?这难道不是好的学习过程吗?课后的物理学习,并不是就是做题,您说呢?

学生回复:王老师您说的很正确。我有空多看视频,确实您的视频讲解非常好。

王尚老师答疑:我希望您有空能多看看视频,如果不是精选题,不会入围这本书,我也不会为之录制视频。要知道,平均下来一段儿十分钟的视频,我需要录制两个半小时啊。我为什么费这么大的力气录制视频,是因为这道题有东西要讲,我认为有些想法我有必要和学生们一起探讨下。

学生回复:没想到您录制视频这么辛苦。

王尚老师答疑:谈不上辛苦,其实物理教学视频的时间和投入时间比,与拍电影和拍电视剧差远了。下面我来回复你的问题:很多的力学综合题中受力分析是第一步,力都没有搞懂,后面肯定是混沌的,特别是摩擦力性质判定是个重要考点。这类问题主要是围绕判定摩擦力到底是什么类型的摩擦展开的。我建议,你这样来分析: 假设为静摩擦力,把两者看做整体,求解加速度,再单独分析一个物体,看此物体所受摩擦力是不是比最大静摩擦力小些,如果是,假设就成立,两者间为静摩擦力;如果比最大静摩擦力还要大,那么就是滑动摩擦力。 请你看《物理自诊断》这些题已经所有题的视频讲解,进一步吃透这个考点:

《物理自诊断》专题4的例1,例7,例8,《物理自诊断》专题5的例1,例4,例5,例10,《物理自诊断》专题11的例1,例3,例5,例7。

把这些题都做一遍,汇总到一起,看一遍视频都搞懂解题思路,高考物理的摩擦力基础部分就绝对过关了。当然了,后面下学期我们还要去研究能量,要研究摩擦生热(也是高考物理试卷的命题热点)。不过要知道,受力分析的摩擦力性质判定与牛顿动力学的摩擦力分析的熟练掌握,是研究摩擦生热与做功的前提与基础。王尚新书《物理自诊断》每道题都有视频讲解,哪道题不会扫题旁二维码即可看视频,学习更高效,考试分数更高。欢迎微信(teacherws)咨询。

参考文献

受力分析http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/31.html

摩擦力http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/29.html

高一物理必修一核心考点梳理http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/35.html

牛顿三大定律http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/33.html

摩擦生热http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/437761.html

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