摩擦力大小的测和算

1、摩擦力大小的测和算摩擦力是最常见的一种力，没有摩擦力，我们就写不 成字；没有摩擦力，人们将寸步难行；没有摩擦力，开动的 汽车将无法停下来了摩擦力有利也有弊，为了更好发挥 摩擦力的好处，让它为我们服务，也为了减小摩擦力可能带 来的麻烦，我们就要学习与摩擦力相关的知识，知道摩擦力 的大小， 并在生活中自觉运用摩擦力的知识去解决实际问题盈摩擦力的测量 两个物体接触（接触面粗糙且有相互挤压）并发生相对 滑动时，接触面上就产生了阻碍其相对运动的滑动摩擦力 . 滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反， 探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关 .是初中物理的 一个重要探究实验，首先，我们可以选择一个小木块

2、，将小 木块放在水平长木板上，让它在水平长木板上运动，于是， 就产生了一个摩擦力，我们必须测量出这个摩擦力的大小， 那么这个摩擦力的大小怎么测量呢？滑动摩擦力的大小是间接测量出来的 .采用的是物理学 中一种常用的方法一一等效替代法，如图1可用弹簧测力计拉着小木块在水平长木板上做匀速直线运动，此时小木块受 力平衡，根据二力平衡的知识，水平方向的弹簧测力计的拉 力大小等于小木块受到的摩擦力 .那么，读出弹簧测力计的示 数.就测量出滑动摩擦力的大小了，例 1 学过摩擦力知识后 .小明想探究摩擦力大小是否与 压力、重力都有关系 .他利用如图 2 所示的装置进行探究实验 实验步骤如下： 把金属盒放在质量

3、不计的白纸上，读出台式测力计的 示数：在拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数， 将质量不计的氢气球系在金属盒上，读出台式测力计 的示数；在拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数 . 让氢气球继续系在金属盒上，再往金属盒中注入适量 的沙子，使台式测力计的示数与步骤中的示数相等；在拉 动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数 .实验相关数据如表 1.（1） 此实验是根据 原理测出摩擦力大小的 .（2）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比， 拉动白纸进行实验具有容易操作的优点， 具体体现在： _ （写出一条即可）（3） 请你补齐表 1 中空格处的数据，其值为 N.（4） 实验中是通过 来改变金属

4、盒总重的 .（5） 比较实验步骤 （填序号）的数据，说明摩擦 力大小与重力无关，解析：（1）实验中用到了相对运动的知识 .拉动白纸向左运动，金属盒相对于白纸就向右运动 .此时金属盒受到了白纸 对它的向左的滑动摩擦力，由于金属盒实际上始终是静止在 台式测力计上的 .它受到的应是平衡力，根据二力平衡的知 识，金属盒受到的摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.（ 2）在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，一般是 需要拉动物块做匀速直线运动的 .但实际操作时 .难以保证物 块做的是匀速直线运动， 本实验中是白纸在运动 .此时金属盒 对白纸的压力不变 .接触面的粗糙程度不变， 则白纸与金属盒 之间的

5、滑动摩擦力不变 .白纸不必做匀速直线运动， 所以操作 容易 .（3）虽然氢气球系在金属盒上，但氢气球的质量不计， 所以金属盒的总重G不变，仍为4.8N.但对台式测力计的压 力变小了 .（4）往金属盒内注入适量的沙子，金属盒的总重 就增加了 .（ 5）比较，台式测力计示数4.8N不变，金属盒的总重由4.8N变为6.4N.但是弹簧测力计示数为 1.8N不 变，可见，重力改变，压力不变，滑动摩擦力的大小不变， 从而得出结论：滑动摩擦力的大小与物体所受的重力大小无 关，答案：（ 1 ）二力平衡（ 2）不需要匀速拉动白纸（ 3）4.8（ 4）往金属盒内注入沙子（s）点评：此题中测滑动摩擦力大小的方法是对

6、课本实验方 案的改进 .更方便对滑动摩擦力的测量 .由于水平面上静止的 物体对水平面的压力大小等于它所受的重力，所以时常被误 认为滑动摩擦力大小与物体所受的重力有关，此题有助于纠 正这个错误观点，第（ 5）问中，要得出摩擦力大小与重力 无关的结论，就要选择压力不变而重力不同的两次实验作比 较.盈摩擦力的计算1. 计算静摩擦力的大小 当两个相互接触的物体之间有相对运动的趋势时，接触 面上就产生了静摩擦力 .静摩擦力起阻碍物体相对运动的作 用，其大小总等于欲使物体运动的那个力的大小 .例 2 如图 3 所示为静止在竖直墙面上的爬墙遥控车，其 质量为 0.03kg ，“腹部”有吸盘 .当爬墙遥控车的

7、真空泵将吸 盘内的空气向外抽出时 .遥控车能牢牢吸在竖直的墙面上而 不会掉落，这是因为遥控车受到了的作用，其大小等于一.（取 g=10N/kg ） 解析：由于遥控车受到重力的作用，相对于墙壁有向下 运动的趋势，墙壁会对遥控车产生阻止它向下运动的静摩擦 力，遥控车静止在墙壁上，此摩擦力与重力是一对平衡力， 遥控车所受的重力 G=mg=0.03kgx10N/kg=0.3N. 则它所受的 竖直向上的静摩擦力大小也等于 0.3N.答案：摩擦力（或静摩擦力） 0.3N 点评：计算静摩擦力，要用到二力平衡的条件，相互平衡的两个力大小相等 .2. 计算滑动摩擦力的大小 实验证明，滑动摩擦力的大小与压力的大小

8、以及接触面 的粗糙程度有关 .压力越大， 接触面越粗糙， 滑动摩擦力越大 初中阶段，滑动摩擦力的大小一般要利用二力平衡的知 识来计算 .例如物体做匀速直线运动时 .滑动摩擦力大小一定 等于使其前进的动力，例3如图4所示.一个重为G的物体放在水平地面上， 在水平向右的拉力 F 作用下，沿水平面向右做匀速直线运动 已知 G=40N ， F=10N.（1） 求运动过程中物体受到滑动摩擦力的大小.（2）我们知道， 滑动摩擦力 f 的大小是由物体接触面间的压力 fn 和接触面的粗糙程度决定的 .物理学中用动摩擦因 数 u 表示接触面的粗糙程度，则有关系式 f=ufn 成立，求图 4 中物体与地面间的动摩

9、擦因数 u解析：（1）物体在水平方向上受到两个力的作用，分别是拉力和摩擦力，由于 物体做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力， 所以滑动摩擦力等于拉力，即 f=F=10N.（2）物体放在水平面上，水平面受到的压力等于物体 所受的重力，即 Fn=G=40N. 由关系式户 f=ufn ，带入数据可 求得图中物体与地面间的动摩擦因数答案：（1） 10N. （2） 0.25.点评：物体做匀速直线运动时受到的力是平衡力，利用 二力平衡的知识求解滑动摩擦力的大小.是初中阶段常用的方法 .由于滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度 有关，若该题目中物体做加速或者减速运动，滑动摩擦力的 大小都不会

10、改变，仍然是 10N.学即用，练一练： 1.小明同学在做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有 关”的实验过程中， 将木板水平固定后 .用水平力拉动图 5 甲 中的物块 m 在木板上滑动， 当物块匀速滑动时， 弹簧测力计 的示数为1.6N，设物块m受到的滑动摩擦力为fi，则fi=N.如图 5乙所示， 小明在物块 m 上加个砝码后， 再次用水平力 拉动物块 m 在同一木板上匀速滑动，设此时物块 m 受到的 滑动摩擦力为 仁则f2_ (填 “大于”“小于”或“等于”)f1.2. 如图 6 所示，叠放在一起的物体 A 和 B 在大小为 F 的恒力作 用下沿水平面做匀速直线运动.则下列结论正确的是().A

11、. 甲、乙两图中 A 物体所受的摩擦力大小均为 F B .甲、乙两图中 B 物体受到地面对它的摩擦力均为 FC. 甲图中，物体A受到的摩擦力为零，物体B受到地面 对它的摩擦力为 FD. 乙图中，物体A受到的摩擦力为 F.物体B受到地面对 它的摩擦力为F3. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中.（1）将物体 A 置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平 方向拉动，使其做运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大 小.（2）小明设计了如图 7 所示的实验方案，通过实验得 到了正确的结论 . 下列各种现象中，利用了该实验结论的是 （选填字母）.A. 汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链B. 用力压住橡皮，擦去写错的字C