摩擦力的方向判断
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【上次课回顾】弹力的方向判断的依据请写出来,记忆不太深刻请点击文章《弹力的方向》。摩擦力产生的四个条件是什么?王尚老师关于摩擦力运用的两句总结是什么?记忆不深刻请点击:摩擦力的分类与大小。继续努力,您会在我们不断的科学循环和网页互相链接中学得越来越好。下面我们来一起研究摩擦力的方向问题。
摩擦力的方向判断
♦定义法
定义法是最基本的判断摩擦力方向的方法。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)。
♦假设法
另外一个方向判断方法就是假设法。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。从高考命题的角度来看,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;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是比较繁琐的。
摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度
1,摩擦力的方向可能和物体运动方向相同(如图1,A在皮带作用下被加速,f作为动力);可能和物体运动方向相反(如图1,A在皮带上向左运动,f作为阻力);
2,摩擦力的方向可能和物体速度方向垂直(如图2,f作为匀速圆周运动的向心力);
3,摩擦力的方向可能跟物体运动方向之间成任意角度(如图3,物体沿车后壁下滑)。由于向下的速度和向右的速度合成速度可以指向任意方向(第四象限内),因此向上的摩擦力可以与实际运动方向成任何角度。
真正的摩擦力难题是在向心力研究、机械能守恒定律应用、动量守恒定律应用和力学综合题中出现的。在最后,王尚老师留给大家自己判定摩擦力方向的准则:物体A给B摩擦的作用,假定没有摩擦,那么B会相对于A向那个方向运动,则A给B的摩擦力与之反方向。具体的,大家可以结合上面的三个图去理解下。
摩擦力的生产与生活应用
(1)增加“有利”摩擦:增加接触面的粗糙程度;增大压力;变滚动为滑动。
(2)减小“有害”摩擦:减少粗糙面的粗糙程度;减小压力;变滑动为滚动;使物体接触面稍稍分离。
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