物理摩擦力知识考点总结
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对物理概念的理解,不能单纯地去背诵。面对一个新的物理量,重要的是要了解它在实际解题中作用。下面是小编为大家整理的有关物理摩擦力知识考点总结,希望对你们有帮助!
高考物理摩擦力知识点总结1
1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
3、摩擦力的方向:
①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小:
(1)静摩擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。(2)滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关
经典例题
关于滑动摩擦力的产生,下列说法正确的是()
A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力
B.只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力
C.受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力
D.受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用
解析:对照产生滑动摩擦力的条件可以看出;选项A、D正确,而C错误.产生滑动摩擦力的条件之一是物体发生相对滑动,但物体并不一定运动.例如物体A用细绳固定在墙上,当把木板B水平向右抽出时(如图所示),物体A保持静止,而此时它却受到木板B对它的滑动摩擦力.可见,选项B错误
高考物理摩擦力知识点总结2
摩擦力的如下定义:
两个相互接触的物体,当他们之间有相对运动或相对运动趋势的时候,就会在其接触面上产生阻碍其相对滑动的力,这种力叫做摩擦力。
广义地物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力。摩擦力是我们身边非常重要的一个力。
没有摩擦力的世界是“惨不忍睹”的:一走路就摔跟头,话鞋带无法系紧,螺丝钉和钉子无法固定物体……当然,我们也不能认为摩擦力都是有益的,比如工业上机械部件中轴承的摩擦和汽车气缸内的摩擦等,都是有害的。
摩擦力的产生条件
摩擦力的产生条件为:两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可,两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件而非充要条件。也就是说:没有弹力就不可能有摩擦力,但有弹力不一定就一定有摩擦力。
以上虽是课本上非常重要的摩擦力概念的理解,但却不是高考物理重点内容。高考的重点和难点在于探讨摩擦力的分类和方向的判定。从分类来看,摩擦力可以分为滑动摩擦力和静摩擦力两种。
滑动摩擦力
摩擦力的分类中,如果发生相对滑动,则为滑动摩擦力;反之,则为静摩擦。下面我们先来分析滑动摩擦力的大小。
滑动摩擦力的大小必须要用公式f=μN来计算。
(1)在接触力中,必须先分析两个物体间弹力N,再分析摩擦力的大小。
(2)有滑动摩擦力的时候才能用公式f=μN,其中的N表示物体间的压力大小,不一定等于物体重力G。只有在水平面上N才有可能与重力mg一致。
静摩擦力
两者之间只有运动趋势,而没有相对运动情况的摩擦力称之为静摩擦力。
(1)必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律f=μN计算。严格来说,其值略大于滑动摩擦力。但在大多数的试题中往往给出这样的条件:静摩擦力的值等于滑动摩擦力,即fm=μN。
(2)静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定(“被动性质的力”),其可能的取值范围是:0
判断摩擦力是静摩擦还是滑动摩擦的讨论
很多时候,对于一道涉及摩擦力的综合力学题来说,我们无法根据题意立刻判断出是静摩擦还是滑动摩擦。
这个时候,解题的第一步就是判定摩擦力的性质。这一步走不好,后面无法进行。
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。
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。
这是高一上学期讲得知识,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。
就像本文的标题那样,在力学难题中分析就不是那么简单了。可能,这个题目中摩擦力(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。这个时候的判断就非常复杂,需要通过上面的过程严格一步一步来冷静思考。
摩擦力方向的判定
摩擦力的方向判定有两个方法,一个是书本上面的定义。即:摩擦力的方向总是阻碍运动方向或运动趋势(方向)。
另外一个就是假设法。
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)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。
高中物理力学中的摩擦力是一个难点,尤其是和电磁学结合的时候,涉及到由静摩擦转化为滑动摩擦力的临界问题分析。
摩擦力做功的特点
一、静摩擦力做功的特点
1.静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
2.在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能。
3.相互作用的系统内,一对静摩擦力所做功的代数和总为零。
二、滑动摩擦力做功的特点
1.滑动摩擦力可以不做功
若相对运动的两物体之一对地面静止,则滑动摩擦力对该物体不做功。
2.滑动摩擦力可以做正功
如货车车厢内放一木箱,货车突然加速,木箱相对货车向后滑动,但相对地面向前运动,则货车对木箱的滑动摩擦力做正功。
3.滑动摩擦力可以做负功
上例中木箱对货车的滑动摩擦力对货车做负功。
4.相互作用的系统内,一对滑动摩擦力所做的功总不为零,其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即等于系统损失的机械能。
5.一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两种情况:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能,转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。
高考物理摩擦力知识点总结3
力的概念:
1、力的概念:力是物体对物体的作用。
注意:①有力作用时,必然有施力物体和受力物体,力不能离开物体而单独存在。②有力作 用时物体间可以接触,也可以不接触。
2、物体间力的作用是相互的 相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上。 两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。
3、力的作用效果:①力可以改变物体的运动状态。②力可以改变物体的形状及大小。 说明:物体的运动状态是否改变一般指:物体速度大小的改变和物体的运动方向的改变
4、力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N表示。 力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
5、力的测量 测力计:实验室常用弹簧测力计 弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比。
正确使用:①看量程、分度值、指针是否指零;②调零;③应是弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上。 说明:物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察,用容易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称作“转换法”。利用这种方法制作的仪器有温度计、弹簧测力计、压强计等。
【易错点】是弹簧的伸长与所受的拉力成正比,而不是弹簧的长度与所受的拉力成正比。
6、力的三要素:力的大小、方向、和作用点
7、力的表示法:
⑴力的图示:用带箭头的线段把力的三要素表示出来的做法 ⑵力的示意图:只表示出力的方向和作用点的简易图示
8、弹力 ⑴定义:物体由于发生弹性形变而产生的力 ⑵作用方式:直接接触
⑶方向:跟受力物体的形变方向一致。例如拉力的方向是沿着绳子的伸长方向。
⑷常见弹力:压力、支持力、拉力等
9、重力:
⑴重力的概念:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力。重力的施力物体是地球。
⑵重力大小:G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。
⑶重力的方向:竖直向下(竖直是指垂直于水平面,而垂直是指垂直于某一平面) 应用——重垂线、水平仪 ⑷重力的作用点——重心:质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。 【注意】重心不一定在物体上
运动和力
一、惯性和惯性定律:
1、伽利略斜面实验:
⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:
⑵实验得出得结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进地越远。
⑶伽利略的推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒 定不变的速度永远运动下去。 【说明】伽科略斜面实验使用的科学方法——在实验的基础上,进行理想化推理。(实验加推理)
2、牛顿第一定律:
⑴内容:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 ⑵说明:
A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
B、牛顿第一定律告诉我们:物体不受力,可以做匀速直线运动,物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。
3、惯性: ⑴定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
⑵说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
4、惯性与惯性定律的区别:
A、惯性是物体本身的一种属性,而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。
B、任何物体在任何情况下都有惯性,(即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力),物体受非平衡力时,惯性表现为“阻碍”运动状态的变化;惯性定律成立是有条件的。 ☆人们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害。利用:跳远运动员的助跑;用力可以将石头甩出很远;骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止:小型客车前排乘客要系安全带;车辆行使要保持距离;包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。
二、二力平衡:
1、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
2、二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在一条直线上
3、平衡力与相互作用力比较:
相同点:①大小相等②方向相反③作用在一条直线上 不同点:平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力;相互力作用在不同物体上是相同性质的力。
4、力和运动状态的关系: 物体受平衡力作用时,合力为0,运动状态不变(静止或匀速直线运) 物体受非平衡力作用时,合力不为0,运动状态改变(运动快慢改变或运动方向改变)
5、应用:应用二力平衡条件画物体受力示意图。 画图时注意:先画重力然后看物体与那些物体接触,就可能受到这些物体的作用力
三、摩擦力:
1、定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
2、分类: (1)静摩擦 (2)动摩擦:滑动摩擦和滚动摩擦
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反
4、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得
5、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6、滑动摩擦力: ⑴测量原理:二力平衡条件 ⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
7、应用: ⑴增大摩擦力的方法:增大压力、增大接触面粗糙变滚动为滑动。 ⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)使接触面彼此分开(加润滑油)。
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