高一物理摩擦力公式的知识点

时间:2025-02-17 17:49:53 晓映 物理 我要投稿
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高一物理摩擦力公式的知识点

  两个相互接触并挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力,下面小编为大家带来高一物理摩擦力公式的知识点,希望大家喜欢!

高一物理摩擦力公式的知识点

  高一物理摩擦力公式的知识点 1

  (1)滑动摩擦力:f=N

  说明:a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G

  b、为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.

  (2)静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.

  大小范围:Of静fm(fm为最大静摩擦力,与正压力有关)

  a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。

  b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。

  c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

  d、静止的物体可以受滑动摩擦力的`作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。

  高一物理摩擦力公式的知识点 2

  1.正确理解产生摩擦力的条件

  要正确分析出物体是否受摩擦力作用,就必须全面认识产生摩擦力的条件。产生摩擦力的条件有三:

  ①粗糙接触面。摩擦力是接触力,它只能产生在两相互接触、表面粗糙的物体之间。在理想情况下,若认为接触面“光滑”,则不考虑摩擦力的存在。

  ②正压力的存在。正压力的存在是产生摩擦力的前提。如果两相互接触的物体之间无挤压作用,则接触面上的摩擦力也将为零。有些同学认为压力与物体所受重力大小相等,这是极其错误的。在不同的物理情景中,正压力的产生原因是不同的。

  ③物体之间存在相对运动或相对运动趋势。在分析物体是否受摩擦力作用时,应考虑被研究的物体相对于与之接触的物体有无相对滑动或有无相对运动的趋势。[注:所谓“相对运动趋势”的方向是指两个相互接触的物体之间,假如没有摩擦力作用时,将要发生相对滑动的方向。]例如:擦黑板时,黑板处于静止状态,但它相对于黑板擦发生了相对运动,因而黑板将受到滑动摩擦力作用。

  产生摩擦力的三个条件缺一不可。物体间不接触,谈不到摩擦力;接触面“光滑”,不计摩擦力;粗糙接触的物体间有相互挤压但没有相对运动或相对运动趋势,不会产生摩擦力;有相对运动或相对运动趋势,但接触面间无压力存在,接触面上摩擦力也将为零。

  2.正确应用摩擦力的计算公式

  在物理问题的求解中,一些同学不能对问题作具体的分析与思考,而是生搬硬套、盲目乱用公式,从而造成求解错误。在对摩擦力的计算中就常犯这类错误。在求解摩擦力大小之前,必须首先分析物体的运动状态,判别是滑动摩擦还是静摩擦。对于静摩擦,静摩擦力的`大小取决于物体的受力情况和运动情况,随外界其它因素的变化而变化,静摩擦力大小的取值范围为fm>(或=)f静>(或=)0 ,具体数值只能根据物体所处的状态,由力的平衡知识或牛顿运动定律求解。只有最大静摩擦力才是fm=u0N,其中u0为静摩擦因数。最大静摩擦力实际上大于滑动摩擦力,但在没有说明的情况下可以认为它们近似相等。对于滑动摩擦,摩擦力大小的计算公式为f=uN,其中u为动摩擦因数,其值与接触面的材料以及接触面的情况(如粗糙程度)有关(课本上的动摩擦因数表上只强调了接触面的材料),而与接触面积的大小,物体运动的速度(或加速度)无关;N为两接触面间的正压力。对于滑动摩擦力来说,由于f=uN,因此,只要u一定,则f与N成正比,N的变化决定了f的变化,如果N是某个物理量(如时间t、速度v等)的函数,则f也就是该物理量的等次函数。所以,要正确求解滑动摩擦力,就必须优先确定正压力N。当然,对于滑动摩擦力的求解,我们还可以根据物体受力情况,由力的平衡知识或牛顿定律求出。

  3.正确判定摩擦力的方向

  摩擦力的效果总是起着阻碍物体相对运动的作用,其方向总与接触面相切,与物体相对运动或相对运动的趋势方向相反。但是,摩擦力的方向并不总与物体运动方向相反,它可与物体运动方向相同,还可以与物体运动方向成任意夹角。

  由此可见,摩擦力方向总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,而不是阻碍物体的运动。摩擦力既可以为阻力也可以为动力,我们不能由物体的运动方向来轻易确定摩擦力方向。

  对摩擦力方向的确定一般有两种方法:

  ①根据“摩擦力方向总与相对运动或相对运动趋势方向相反”来判断。对相对运动趋势的判断可采用“假设法”(或称添油法)判定:假定在两相对静止的物体间添加润滑油,从而使两物体间的摩擦力不存在,看此时两物体会发生怎样的相对运动来确定。

  【例】如图所示,在一条水平的传送带上放着一个物体A,物体A随着传送带一起向右作匀速直线运动,则此时物体A受到的传送带对它的摩擦力方向如何?

  情景剖析:此情景初看比较复杂,很容易跟“刚开始运动”或“正在减速”的情景相混淆。如果物体A与传送带之间存在摩擦力,那么这个力必定在水平方向上,或水平向右,或水平向左。由于物体A作匀速直线运动,既没有加速,也没有减速,即物体A相对于传送带来说是静止不动的,因此说,它既没有向前加速的趋势,也没有要停下来的趋势,故物体A与传送带之间不存在摩擦力。可见,本题的关键语句是“物体A随着传送带一起向右作匀速直线运动”。

  ②根据物体运动状态,由牛顿定律来确定。

  【例】如图所示,一质量为m的货物放在倾角为α的传送带上随传送带一起向上或向下做加速运动.设加速度大小为α,试求两种情况下货物所受的摩擦力。

  解析:物体m向上加速运动时,由于沿斜面向下有重力的分力,所以要使物体随传送带向上加速运动,传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上.物体沿斜面向下加速运动时,摩擦力的方向要视加速度的大小而定,当加速度为某一合适值时,重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力,则摩擦力为零;当加速度大于此值时,摩擦力应沿斜面向下;当加速度小于此值时,摩擦力应沿斜面向上。

  向上加速运动时,由牛顿第二定律,得:所以F-mgsina=ma,方向沿斜面向上

  向下加速运动时,由牛顿第二定律,得:mgsina—F=ma(设F沿斜面向上)

  所以F=mgsina-ma

  当a0.与所设方向相同——沿斜面向上.

  当a=gsina时,F=0.即货物与传送带间无摩擦力作用.

  当a>gsina时,F<0.与所设方向相反——沿斜面向下.

  小结:当物体加速运动而摩擦力方向不明确时,可先假设摩擦力向某一方向,然后应用牛顿第二定律导出表达式,再结合具体情况进行讨论。

  高一物理摩擦力公式的知识点 3

  (1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。

  说明:

  ①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。

  ②摩擦力具有相互性。

  ⅰ滑动摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触;B.两物体发生形变;C.两物体发生了相对滑动;D.接触面不光滑。

  ⅱ滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。

  说明:

  ①与相对运动方向相反不能等同于与运动方向相反

  ②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。

  ⅲ滑动摩擦力的大小:F=FN

  说明:

  ①FN两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力。应具体分析。

  ②与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。

  ③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。

  ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。

  ⅴ滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。

  (2)静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。

  说明:静摩擦力的作用具有相互性。

  ⅰ静摩擦力的产生条件:A.两物体相接触;B.相接触面不光滑;C.两物体有形变;D.两物体有相对运动趋势。

  ⅱ静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。

  说明:

  ①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。

  ②静摩擦力的.方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角。

  ③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。

  ⅲ静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0<FFm,其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。

  说明:

  ①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的需要取值,所以与正压力无关。

  ②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数(选学)Fm=sFN。

  ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。

  对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学的重要方法,受力分析的程序是:

  1.根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。

  2.把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力,再接触力的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法。

  3.对物体受力分析时,应注意一下几点:

  (1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。

  (2)对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有。

  (3)分析的是物体受哪些性质力,不要把效果力与性质力重复分析。

  力分解问题的关键是根据力的作用效果画出力的平行四边形,接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题

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  (1)滑动摩擦力:f=N

  说明:a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G

  b、为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.

  (2)静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.

  大小范围:Of静fm(fm为最大静摩擦力,与正压力有关)

  a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。

  b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。

  c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

  d、静止的物体可以受滑动摩擦力的`作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。

  高一物理摩擦力公式的知识点 2

  1.正确理解产生摩擦力的条件

  要正确分析出物体是否受摩擦力作用,就必须全面认识产生摩擦力的条件。产生摩擦力的条件有三:

  ①粗糙接触面。摩擦力是接触力,它只能产生在两相互接触、表面粗糙的物体之间。在理想情况下,若认为接触面“光滑”,则不考虑摩擦力的存在。

  ②正压力的存在。正压力的存在是产生摩擦力的前提。如果两相互接触的物体之间无挤压作用,则接触面上的摩擦力也将为零。有些同学认为压力与物体所受重力大小相等,这是极其错误的。在不同的物理情景中,正压力的产生原因是不同的。

  ③物体之间存在相对运动或相对运动趋势。在分析物体是否受摩擦力作用时,应考虑被研究的物体相对于与之接触的物体有无相对滑动或有无相对运动的趋势。[注:所谓“相对运动趋势”的方向是指两个相互接触的物体之间,假如没有摩擦力作用时,将要发生相对滑动的方向。]例如:擦黑板时,黑板处于静止状态,但它相对于黑板擦发生了相对运动,因而黑板将受到滑动摩擦力作用。

  产生摩擦力的三个条件缺一不可。物体间不接触,谈不到摩擦力;接触面“光滑”,不计摩擦力;粗糙接触的物体间有相互挤压但没有相对运动或相对运动趋势,不会产生摩擦力;有相对运动或相对运动趋势,但接触面间无压力存在,接触面上摩擦力也将为零。

  2.正确应用摩擦力的计算公式

  在物理问题的求解中,一些同学不能对问题作具体的分析与思考,而是生搬硬套、盲目乱用公式,从而造成求解错误。在对摩擦力的计算中就常犯这类错误。在求解摩擦力大小之前,必须首先分析物体的运动状态,判别是滑动摩擦还是静摩擦。对于静摩擦,静摩擦力的`大小取决于物体的受力情况和运动情况,随外界其它因素的变化而变化,静摩擦力大小的取值范围为fm>(或=)f静>(或=)0 ,具体数值只能根据物体所处的状态,由力的平衡知识或牛顿运动定律求解。只有最大静摩擦力才是fm=u0N,其中u0为静摩擦因数。最大静摩擦力实际上大于滑动摩擦力,但在没有说明的情况下可以认为它们近似相等。对于滑动摩擦,摩擦力大小的计算公式为f=uN,其中u为动摩擦因数,其值与接触面的材料以及接触面的情况(如粗糙程度)有关(课本上的动摩擦因数表上只强调了接触面的材料),而与接触面积的大小,物体运动的速度(或加速度)无关;N为两接触面间的正压力。对于滑动摩擦力来说,由于f=uN,因此,只要u一定,则f与N成正比,N的变化决定了f的变化,如果N是某个物理量(如时间t、速度v等)的函数,则f也就是该物理量的等次函数。所以,要正确求解滑动摩擦力,就必须优先确定正压力N。当然,对于滑动摩擦力的求解,我们还可以根据物体受力情况,由力的平衡知识或牛顿定律求出。

  3.正确判定摩擦力的方向

  摩擦力的效果总是起着阻碍物体相对运动的作用,其方向总与接触面相切,与物体相对运动或相对运动的趋势方向相反。但是,摩擦力的方向并不总与物体运动方向相反,它可与物体运动方向相同,还可以与物体运动方向成任意夹角。

  由此可见,摩擦力方向总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,而不是阻碍物体的运动。摩擦力既可以为阻力也可以为动力,我们不能由物体的运动方向来轻易确定摩擦力方向。

  对摩擦力方向的确定一般有两种方法:

  ①根据“摩擦力方向总与相对运动或相对运动趋势方向相反”来判断。对相对运动趋势的判断可采用“假设法”(或称添油法)判定:假定在两相对静止的物体间添加润滑油,从而使两物体间的摩擦力不存在,看此时两物体会发生怎样的相对运动来确定。

  【例】如图所示,在一条水平的传送带上放着一个物体A,物体A随着传送带一起向右作匀速直线运动,则此时物体A受到的传送带对它的摩擦力方向如何?

  情景剖析:此情景初看比较复杂,很容易跟“刚开始运动”或“正在减速”的情景相混淆。如果物体A与传送带之间存在摩擦力,那么这个力必定在水平方向上,或水平向右,或水平向左。由于物体A作匀速直线运动,既没有加速,也没有减速,即物体A相对于传送带来说是静止不动的,因此说,它既没有向前加速的趋势,也没有要停下来的趋势,故物体A与传送带之间不存在摩擦力。可见,本题的关键语句是“物体A随着传送带一起向右作匀速直线运动”。

  ②根据物体运动状态,由牛顿定律来确定。

  【例】如图所示,一质量为m的货物放在倾角为α的传送带上随传送带一起向上或向下做加速运动.设加速度大小为α,试求两种情况下货物所受的摩擦力。

  解析:物体m向上加速运动时,由于沿斜面向下有重力的分力,所以要使物体随传送带向上加速运动,传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上.物体沿斜面向下加速运动时,摩擦力的方向要视加速度的大小而定,当加速度为某一合适值时,重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力,则摩擦力为零;当加速度大于此值时,摩擦力应沿斜面向下;当加速度小于此值时,摩擦力应沿斜面向上。

  向上加速运动时,由牛顿第二定律,得:所以F-mgsina=ma,方向沿斜面向上

  向下加速运动时,由牛顿第二定律,得:mgsina—F=ma(设F沿斜面向上)

  所以F=mgsina-ma

  当a0.与所设方向相同——沿斜面向上.

  当a=gsina时,F=0.即货物与传送带间无摩擦力作用.

  当a>gsina时,F<0.与所设方向相反——沿斜面向下.

  小结:当物体加速运动而摩擦力方向不明确时,可先假设摩擦力向某一方向,然后应用牛顿第二定律导出表达式,再结合具体情况进行讨论。

  高一物理摩擦力公式的知识点 3

  (1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。

  说明:

  ①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。

  ②摩擦力具有相互性。

  ⅰ滑动摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触;B.两物体发生形变;C.两物体发生了相对滑动;D.接触面不光滑。

  ⅱ滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。

  说明:

  ①与相对运动方向相反不能等同于与运动方向相反

  ②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。

  ⅲ滑动摩擦力的大小:F=FN

  说明:

  ①FN两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力。应具体分析。

  ②与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。

  ③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。

  ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。

  ⅴ滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。

  (2)静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。

  说明:静摩擦力的作用具有相互性。

  ⅰ静摩擦力的产生条件:A.两物体相接触;B.相接触面不光滑;C.两物体有形变;D.两物体有相对运动趋势。

  ⅱ静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。

  说明:

  ①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。

  ②静摩擦力的.方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角。

  ③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。

  ⅲ静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0<FFm,其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。

  说明:

  ①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的需要取值,所以与正压力无关。

  ②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数(选学)Fm=sFN。

  ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。

  对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学的重要方法,受力分析的程序是:

  1.根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。

  2.把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力,再接触力的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法。

  3.对物体受力分析时,应注意一下几点:

  (1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。

  (2)对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有。

  (3)分析的是物体受哪些性质力,不要把效果力与性质力重复分析。

  力分解问题的关键是根据力的作用效果画出力的平行四边形,接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题