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绝对静止角度摩擦力怎么算

发布时间:2021-06-11 11:42:52

⑴ 摩擦力怎么算

滑动摩擦力和静摩擦力的求解方法是不一样的,在求解摩擦力大小时,一定要分清是静摩擦力,还是滑动摩擦力.

一、滑动摩擦力大小的计算

1.公式法:根据F=μFN计算.

(l)根据物体的受力情况,求出对物体的正压力FN.

(2)由公式F=μFN求出滑动摩擦力,其中户为动摩擦因数.

2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速、静正),根据二力平衡条件求解.

二、静摩擦力的计算

1.平衡条件法求解静摩擦力.如图3-3-19所示,水平面上放一静止的物体,当人用水平推力推物体时,此物体静止不动,据二力平衡条件,说明静摩擦力的大小等于推力的大小,

2.静摩擦力是一种被动力,它随外力的变化而变化,静摩擦力的取值范围:O<F≤Fmax,与物体间的正压力无关,因此不能用公式F=μFN求解.

3.最大静摩擦力Fmax。:大小等于物体刚刚滑动时沿接触面方向的外力,是静摩擦力的最大值,大于滑动摩擦力,一般情况认为二者相等,最大静摩擦力Fmax。。与正压力有关,公式为Fmax=μ静FN,μ静为物体间的静摩擦因数,比动摩擦因数μ略大.

⑵ 初中物理摩擦力怎么算

f=Nμ;N为正压力,即作用在接触面上的压力,μ为动摩擦因数,指接触面的粗糙程度对摩擦力的影响因素。或者利用平衡f=F ;只有在静止或者匀速直线运动的时候用,不过初中最多的就这个了。

所谓摩擦力就是阻碍物体相对运动的力,摩擦力的方向跟物体运动方向或者相对运动方向相反。产生摩擦力的条件是:

(1)两个物体必须接触;

(2)两个物体之间有挤压;

(3)两个物体之间有运动或者相对运动趋势。

一个物体静止在水平面上,如果不受推力或者拉力,就不受到摩擦力的作用。如果收到推力或者拉力,则属于静摩擦力的范畴,摩擦力的大小跟拉力或者推力的大小相等,与物体的重力或者压力没有关系。只有最大静摩擦力才与物体受到的压力或者重力有关。

用10N的力没有推动物体,则物体受到静摩擦力的作用,其大小等于推力的大小。用15N的力刚好推动,这时物体受到的摩擦力为最大静摩擦力,以后再加大推力的话,其摩擦力就不会变了。理论上物体的滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,但是通常情况下都认为它们是相等的。

用15N的力拉着重10N的物体竖直向上匀速运动,则摩擦力为f=15-10=5N

(2)绝对静止角度摩擦力怎么算扩展阅读:

增大有益摩擦的方法

(1)增大接触面粗糙程度;

(2)增大压力;

(3)化滚动摩擦为滑动摩擦;

减小有害摩擦的方式

(1)用滚动摩擦代替滑动摩擦;

(2)使接触面分离【在物体接触面形成一层气垫或磁悬浮】;

(3)减小压力;

(4)减小物体接触面粗糙程度。

在工程技术中人们往往通过施加润滑油的方法来减少摩擦,研究这个问题的科学称为摩擦学,它是机械制造的一个分支科学。

若两相互接触且相互挤压,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,谓之“静摩擦力”。一个物体相对它随外力的变化而变化,当静摩擦力增大到最大静摩擦时,物体就会运动起来。

大小:静摩擦力根据外力而变化,但有一个最大值,叫做最大静摩擦力。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。

方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势方向相反。

G.阿蒙通和C.-A.de库仑在大量实验的基础上,1699年和1781年提出如下的摩擦定律:

①互相接触的两个物体间的摩擦力,不超过某一最大值,这个最大值与接触面积的大小无关。

②摩擦力的最大值和两个物体之间的法向压力N成正比。

③摩擦力的方向与物体相对滑动的方向相反,大小与两个物体之间的法向压力N成正比。

上述结论只是粗略的经验规则,但因发现在力学科学的早期,当时就称为摩擦定律,又称库仑定律。

⑶ 摩擦力的计算公式是什么

滑动摩擦力的大小计算公式为f =μN ,式中的μ叫动摩擦因数,也叫滑动摩擦系数,它只跟材料、接触面粗糙程度有关,注意跟接触面积无关;N为正压力.


滑动摩擦力:发生在两个相互接触而相对滑动的物体之间,阻碍着它们之间相对滑动的力.


摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势方向相反.而不是与物体的运动方向相反.摩擦力可作为动力也可作为阻力.

(3)绝对静止角度摩擦力怎么算扩展阅读:

摩擦力分为静摩擦力、滚动摩擦、滑动摩擦三种。

一个物体在另一个物体表面发生滑动时,接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦,称为滑动摩擦。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。压力越大,物体接触面越粗糙,产生的滑动摩擦力就越大。

增大有利摩擦的方法有:增大压力、增大接触面的粗糙程度、压力的大小等。减小有害摩擦的方法有:①减小压力②使物体与接触面光滑③使物体与接触面分离④变滑动为滚动等。

当一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的力叫”滑动摩擦力“。

研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验:实验时为什么要用弹簧秤拉木块做匀速直线运动?这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是摩擦力大小。当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和木板对木块的摩擦力就是一对平衡力。

根据二力平衡的条件,拉力大小应和摩擦力大小相等。所以测出了拉力大小也就是测出了摩擦力大小。大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟接触面所受的压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。

滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。如:生活中,传送带把货物从低处送到高处,就是靠传送带对货物斜向上的摩擦力实现的。

滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关 。

研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦。

滑动摩擦力的方向总是沿接触面,并且与物体相对运动方向相反。

公式:F=μ×FN FN:正压力(不一定等于施力物体的重力)μ:动摩擦因数(是数值,无单位)

⑷ 物体静止时的摩擦力等于什么

不是简单的等于零
∵静止时摩擦力小于等于滑动摩擦力 f=μN
要判断其大小应对受力物体进行受力分析 静止时 合力为零
根据这个算出摩擦力的大小即可

⑸ 物体的摩擦力怎么算,全要

第二章 牛顿定律

一、主要内容

本章内容包括力的概念及其计算方法,重力、弹力、摩擦力的概念及其计算,牛顿运动定律,物体的平衡,失重和超重等概念和规律。其中重点内容重力、弹力和摩擦力在牛顿第二定律中的应用,这其中要求学生要能够建立起正确的“运动和力的关系”。因此,深刻理解牛顿第一定律,则是本章中运用牛顿第二定律解决具体的物理问题的基础。

二、基本方法

本章中所涉及到的基本方法有:力的分解与合成的平行四边形法则,这是所有矢量进行加、减法运算过程的通用法则;运用牛顿第二定律解决具体实际问题时,常需要将某一个物体从众多其他物体中隔离出来进行受力分析的“隔离法”,隔离法是分析物体受力情况的基础,而对物体的受力情况进行分析又是应用牛顿第二定律的基础。因此,这种从复杂的对象中隔离出某一孤立的物体进行研究的方法,在本章中便显得十分重要。

三、错解分析

在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对物体受力情况不能进行正确的分析,其原因通常出现在对弹力和摩擦力的分析与计算方面,特别是对摩擦力(尤其是对静摩擦力)的分析;对运动和力的关系不能准确地把握,如在运用牛顿第二定律和运动学公式解决问题时,常表现出用矢量公式计算时出现正、负号的错误,其本质原因就是对运动和力的关系没能正确掌握,误以为物体受到什么方向的合外力,则物体就向那个方向运动。

例1 甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,那么甲乙两人谁受拉力大?

【错解】因为甲胜乙,所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大。就像拔河一样,甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大。

【错解原因】产生上述错解原因是学生凭主观想像,而不是按物理规律分析问题。按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的。甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果。甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律是相互作用力,甲、乙二人拉力一样大。

【分析解答】甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力,根据牛顿第三定律,大小相等,方向相反,作用在甲、乙两人身上。

【评析】生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用,要运用物理规律来解决问题。

例2 如图2-1所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F1,F2和摩擦力,处于静止状态。其中F1=10N,F2=2N。若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为()

A.10N向左 B.6N向右 C.2N向左 D.0

【错解】木块在三个力作用下保持静止。当撤去F1后,另外两个力的合力与撤去力大小相等,方向相反。故A正确。

【错解原因】造成上述错解的原因是不加分析生搬硬套运用“物体在几个力作用下处于平衡状态,如果某时刻去掉一个力,则其他几个力的合力大小等于去掉这个力的大小,方向与这个力的方向相反”的结论的结果。实际上这个规律成立要有一个前提条件,就是去掉其中一个力,而其他力不变。本题中去掉F1后,由于摩擦力发生变化,所以结论不成立。

【分析解答】由于木块原来处于静止状态,所以所受摩擦力为静摩擦力。依据牛二定律有F1-F2-f=0此时静摩擦力为8N方向向左。撤去F1后,木块水平方向受到向左2N的力,有向左的运动趋势,由于F2小于最大静摩擦力,所以所受摩擦力仍为静摩擦力。此时—F2+f′=0即合力为零。故D选项正确。

【评析】摩擦力问题主要应用在分析物体运动趋势和相对运动的情况,所谓运动趋势,一般被解释为物体要动还未动这样的状态。没动是因为有静摩擦力存在,阻碍相对运动产生,使物体间的相对运动表现为一种趋势。由此可以确定运动趋势的方向的方法是假设静摩擦力不存在,判断物体沿哪个方向产生相对运动,该相对运动方向就是运动趋势的方向。如果去掉静摩擦力无相对运动,也就无相对运动趋势,静摩擦力就不存在。

例3 如图2-2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m,当用于缓慢抬起一端时,木板受到的压力和摩擦力将怎样变化?

【错解】以木板上的物体为研究对象。物体受重力、摩擦力、支持力。因为物体静止,则根据牛顿第二定律有

错解一:据式②知道θ增加,f增加。

错解二:另有错解认为据式②知θ增加,N减小则f=μN说明f减少。

【错解原因】错解一和错解二都没能把木板缓慢抬起的全过程认识透。只抓住一个侧面,缺乏对物理情景的分析。若能从木块相对木板静止入手,分析出再抬高会相对滑动,就会避免错解一的错误。若想到f=μN是滑动摩擦力的判据,就应考虑滑动之前怎样,也就会避免错解二。

【分析解答】以物体为研究对象,如图2-3物体受重力、摩擦力、支持力。物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。静止时可以依据错解一中的解法,可知θ增加,静摩擦力增加。当物体在斜面上滑动时,可以同错解二中的方法,据f=μN,分析N的变化,知f滑的变化。θ增加,滑动摩擦力减小。在整个缓慢抬起过程中y方向的方程关系不变。依据错解中式②知压力一直减小。所以抬起木板的过程中,摩擦力的变化是先增加后减小。压力一直减小。

【评析】物理问题中有一些变化过程,不是单调变化的。在平衡问题中可算是一类问题,这类问题应抓住研究变量与不变量的关系。可从受力分析入手,列平衡方程找关系,也可以利用图解,用矢量三角形法则解决问题。如此题物体在未滑动时,处于平衡状态,加速度为零。所受三个力围成一闭合三角形。如图2-4。类似问题如图2-5用绳将球挂在光滑的墙面上,绳子变短时,绳的拉力和球对墙的压力将如何变化。从对应的矢量三角形图2-6不难看出,当绳子变短时,θ角增大,N增大,T变大。图2-7在AC绳上悬挂一重物G,在AC绳的中部O点系一绳BO,以水平力F牵动绳BO,保持AO方向不变,使BO绳沿虚线所示方向缓缓向上移动。在这过程中,力F和AO绳上的拉力变化情况怎样?用矢量三角形(如图2-8)可以看出T变小,F先变小后变大。这类题的特点是三个共点力平衡,通常其中一个力大小、方向均不变,另一个力方向不变,大小变,第三个力大小、方向均改变。还有时是一个力大小、方向不变,另一个力大小不变,方向变,第三个力大小、方向都改变。

例4 如图2-9物体静止在斜面上,现用水平外力F推物体,在外力F由零逐渐增加的过程中,物体始终保持静止,物体所受摩擦力怎样变化?

【错解】错解一:以斜面上的物体为研究对象,物体受力如图2-10,物体受重力mg,推力F,支持力N,静摩擦力f,由于推力F水平向右,所以物体有向上运动的趋势,摩擦力f的方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律列方程

f+mgsinθ=Fcosθ ①

N-Fsinθ-mgcosθ=0 ②

由式①可知,F增加f也增加。所以在变化过程中摩擦力是增加的。

错解二:有一些同学认为摩擦力的方向沿斜面向上,则有F增加摩擦力减少。

【错解原因】上述错解的原因是对静摩擦力认识不清,因此不能分析出在外力变化过程中摩擦力的变化。

【分析解答】本题的关键在确定摩擦力方向。由于外力的变化物体在斜面上的运动趋势有所变化,如图2-10,当外力较小时(Fcosθ<mgsinθ)物体有向下的运动趋势,摩擦力的方向沿斜面向上。F增加,f减少。与错解二的情况相同。如图2-11,当外力较大时(Fcosθ>mgsinθ)物体有向上的运动趋势,摩擦力的方向沿斜面向下,外力增加,摩擦力增加。当Fcosθ=mgsinθ时,摩擦力为零。所以在外力由零逐渐增加的过程中,摩擦力的变化是先减小后增加。

【评析】若斜面上物体沿斜面下滑,质量为m,物体与斜面间的摩擦因数为μ,我们可以考虑两个问题巩固前面的分析方法。

(1) F为怎样的值时,物体会保持静止。

(2)F为怎样的值时,物体从静止开始沿斜面以加速度a运动。

受前面问题的启发,我们可以想到F的值应是一个范围。

首先以物体为研究对象,当F较小时,如图2-10物体受重力mg、支持力N、斜向上的摩擦力f和F。物体刚好静止时,应是F的边界值,此时的摩擦力为最大静摩擦力,可近似看成f静=μN(最大静摩擦力)如图建立坐标,据牛顿第二定律列方程

当F从此值开始增加时,静摩擦力方向开始仍然斜向上,但大小减小,当F增加到FCOSθ=mgsinθ时,即F=mg·tgθ时,F再增加,摩擦力方向改为斜向下,仍可以根据受力分析图2-11列出方程

随着F增加,静摩擦力增加,F最大值对应斜向下的最大静摩擦力。

要使物体静止F的值应为

关于第二个问题提醒读者注意题中并未提出以加速度a向上还是向下运动,应考虑两解,此处不详解此,给出答案供参考。

例5 如图2-12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?

【错解】以m为研究对象,如图2-13物体受重力mg、支持力N、摩擦力f,如图建立坐标有

再以m+N为研究对象分析受力,如图2-14,(m+M)g·sinθ=(M+m)a③

据式①,②,③解得f=0

所以m与M间无摩擦力。

【错解原因】造成错解主要是没有好的解题习惯,只是盲目的模仿,似乎解题步骤不少,但思维没有跟上。要分析摩擦力就要找接触面,摩擦力方向一定与接触面相切,这一步是堵住错误的起点。犯以上错误的客观原因是思维定势,一见斜面摩擦力就沿斜面方向。归结还是对物理过程分析不清。

【分析解答】因为m和M保持相对静止,所以可以将(m+M)整体视为研究对象。受力,如图2-14,受重力(M十m)g、支持力N′如图建立坐标,根据牛顿第二定律列方程

x:(M+n)gsinθ=(M+m)a ①

解得a=gsinθ

沿斜面向下。因为要求m和M间的相互作用力,再以m为研究对象,受力如图2-15。

根据牛顿第二定律列方程

因为m,M的加速度是沿斜面方向。需将其分解为水平方向和竖直方向如图2-16。

由式②,③,④,⑤解得f=mgsinθ·cosθ

方向沿水平方向m受向左的摩擦力,M受向右的摩擦力。

【评析】 此题可以视为连接件问题。连接件问题对在解题过程中选取研究对象很重要。有时以整体为研究对象,有时以单个物体为研究对象。整体作为研究对象可以将不知道的相互作用力去掉,单个物体作研究对象主要解决相互作用力。单个物体的选取应以它接触的物体最少为最好。如m只和M接触,而M和m还和斜面接触。

另外需指出的是,在应用牛顿第二定律解题时,有时需要分解力,有时需要分解加速度,具体情况分析,不要形成只分解力的认识。

例6 如图2-17物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。A,B质量分别为mA=6kg,mB=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则

[ ]

A.当拉力F<12N时,两物体均保持静止状态

B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动

C.两物体间从受力开始就有相对运动

D.两物体间始终没有相对运动

【错解】 因为静摩擦力的最大值近似等于滑动摩擦力。fmax=μN=0.2×6=12(N)。所以当F>12N时,A物体就相对B物体运动。F<12N时,A相对B不运动。所以A,B选项正确。

【错解分析】 产生上述错误的原因一致是对A选项的理解不正确,A中说两物体均保持静止状态,是以地为参考物,显然当有力F作用在A物体上,A,B两物体对地来说是运动的。二是受物体在地面上运动情况的影响,而实际中物体在不固定物体上运动的情况是不同的。

【分析解答】 首先以A,B整体为研究对象。受力如图2-18,在水平方向只受拉力F,根据牛顿第二定律列方程

F=(mA+mB)a ①

再以B为研究对象,如图2-19,B水平方向受摩擦力

f=mBa ②

代入式①F=(6+2)×6=48N

由此可以看出当F<48N时A,B间的摩擦力都达不到最大静摩擦力,也就是说,A,B间不会发生相对运动。所以D选项正确。

【评析】 物理解题中必须非常严密,一点的疏忽都会导致错误。避免错误发生的最好方法就是按规范解题。每一步都要有依据。

例7 如图2-20,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?

【错解】以重物为研究对象,重物受力如图2-21。由于重物静止,则有

TACsin30°=TBCsin60°

TACcos30°+TBCcos60°=G

将TAC=150N,TBC=100N代入式解得G=200N。

【错解原因】以上错解的原因是学生错误地认为当TAC=150N时,TBC=100N,而没有认真分析力之间的关系。实际当TBC=100N时,TBC已经超过150N。

【分析解答】以重物为研究对象。重物受力如图2-21,重物静止,加速度为零。据牛顿第二定律列方程

TACsin30°-TBCsin60°=0 ①

TACcos30°+TBCcos60°-G=0 ②

而当TAC=150N时,TBC=86.6<100N

将TAC=150N,TBC=86.6N代入式②解得G=173.32N。

所以重物的最大重力不能超过173.2N。

例8 如图2-22质量为M,倾角为α的楔形物A放在水平地面上。质量为m的B物体从楔形物的光滑斜面上由静止释放,在B物体加速下滑过程中,A物体保持静止。地面受到的压力多大?

【错解】以A,B整体为研究对象。受力如图2-23,因为A物体静止,所以N=G=(M+m)g。

【错解原因】由于A,B的加速度不同,所以不能将二者视为同一物体。忽视了这一点就会造成错解。

【分析解答】分别以A,B物体为研究对象。A,B物体受力分别如图2-24a,2-24b。根据牛顿第二定律列运动方程,A物体静止,加速度为零。

x:Nlsinα-f=0 ①

y:N-Mg-Nlcosα=0 ②

B物体下滑的加速度为a,

x:mgsinα=ma ③

y:Nl-mgcosα=0 ④

由式①,②,③,④解得N=Mg+mgcosα

根据牛顿第三定律地面受到的压力为Mg十mgcosα。

【评析】 在解决物体运动问题时,在选取研究对象时,若要将几个物体视为一个整体做为研究对象,应该注意这几个物体必须有相同的加速度。

例9 如图2-25天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为 [ ]

A.a1=g a2=g

B.a1=g a2=g

C.a1=2g a2=0

D.a1=0 a2=g

【错解】 剪断细绳时,以(A+B)为研究对象,系统只受重力,所以加速度为g,所以A,B球的加速度为g。故选A。

【错解原因】 出现上述错解的原因是研究对象的选择不正确。由于剪断绳时,A,B球具有不同的加速度,不能做为整体研究。

【分析解答】 分别以A,B为研究对象,做剪断前和剪断时的受力分析。剪断前A,B静止。如图2-26,A球受三个力,拉力T、重力mg和弹力F。B球受三个力,重力mg和弹簧拉力F′

A球:T-mg-F=0 ①

B球:F′-mg=0 ②

由式①,②解得T=2mg,F=mg

剪断时,A球受两个力,因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在,而弹簧有形米,瞬间形状不可改变,弹力还存在。如图2-27,A球受重力mg、弹簧给的弹力F。同理B球受重力mg和弹力F′。

A球:-mg-F=maA ③

B球:F′-mg=maB ④

由式③解得aA=-2g(方向向下)

由式④解得aB=0

故C选项正确。

【评析】 (1)牛顿第二定律反映的是力与加速度的瞬时对应关系。合外力不变,加速度不变。合外力瞬间改变,加速度瞬间改变。本题中A球剪断瞬间合外力变化,加速度就由0变为2g,而B球剪断瞬间合外力没变,加速度不变。

(2)弹簧和绳是两个物理模型,特点不同。弹簧不计质量,弹性限度内k是常数。绳子不计质量但无弹性,瞬间就可以没有。而弹簧因为有形变,不可瞬间发生变化,即形变不会瞬间改变,要有一段时间。

例10 如图2-28,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?

【错解】由于物体轻放在传送带上,所以v0=0,物体在竖直方向合外力为零,在水平方向受到滑动摩擦力(传送带施加),做v0=0的匀加速运动,位移为10m。

据牛顿第二定律F=ma有f=μmg=ma,a=μg=5m/s2

【错解原因】上述解法的错误出在对这一物理过程的认识。传送带上轻放的物体的运动有可能分为两个过程。一是在滑动摩擦力作用下作匀加速直线运动;二是达到与传送带相同速度后,无相对运动,也无摩擦力,物体开始作匀速直线运动。关键问题应分析出什么时候达到传送带的速度,才好对问题进行解答。

【分析解答】以传送带上轻放物体为研究对象,如图2-29在竖直方向受重力和支持力,在水平方向受滑动摩擦力,做v0=0的匀加速运动。

据牛二定律F=ma

有水平方向:f=ma ①

竖直方向:N-mg=0 ②

f=μN ③

由式①,②,③解得a=5m/s2

设经时间tl,物体速度达到传送带的速度,据匀加速直线运动的速度公式

v0=v0+at ④

解得t1=0.4s

物体位移为0.4m时,物体的速度与传送带的速度相同,物体0.4s后无摩擦力,开始做匀速运动

S2=v2t2 ⑤

因为S2=S-S1=10—0.4=9.6(m),v2=2m/s

代入式⑤得t2=4.8s

则传送10m所需时间为t=0.4+4.8=5.2s。

【评析】本题是较为复杂的一个问题,涉及了两个物理过程。这类问题应抓住物理情景,带出解决方法,对于不能直接确定的问题可以采用试算的方法,如本题中错解求出一直做匀加速直线运动经过10m用2s,可以拿来计算一下,2s末的速度是多少,计算结果v=5×2=10(m/s),已超过了传送带的速度,这是不可能的。当物体速度增加到2m/s时,摩擦力瞬间就不存在了。这样就可以确定第2个物理过程。

例11 如图2-30,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处于静止。P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m。现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速运动。已知在前0.2s内F是变化的,在0.2s以后F是恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少?

【错解】

F最大值即N=0时,F=ma+mg=210(N)

【错解原因】错解原因是对题所叙述的过程不理解。把平衡时的关系G=F+N,不自觉的贯穿在解题中。

【分析解答】解题的关键是要理解0.2s前F是变力,0.2s后F的恒力的隐含条件。即在0.2s前物体受力和0.2s以后受力有较大的变化。

以物体P为研究对象。物体P静止时受重力G、称盘给的支持力N。

因为物体静止,∑F=0

N=G=0 ①

N=kx0 ②

设物体向上匀加速运动加速度为a。

此时物体P受力如图2-31受重力G,拉力F和支持力N′

据牛顿第二定律有

F+N′-G=ma ③

当0.2s后物体所受拉力F为恒力,即为P与盘脱离,即弹簧无形变,由0~0.2s内物体的位移为x0。物体由静止开始运动,则

将式①,②中解得的x0=0.15m代入式③解得a=7.5m/s2

F的最小值由式③可以看出即为N′最大时,即初始时刻N′=N=kx。

代入式③得

Fmin=ma+mg-kx0

=12×(7.5+10)-800×0.15

=90(N)

F最大值即N=0时,F=ma+mg=210(N)

【评析】本题若称盘质量不可忽略,在分析中应注意P物体与称盘分离时,弹簧的形变不为0,P物体的位移就不等于x0,而应等于x0-x(其中x即称盘对弹簧的压缩量)。

⑹ 摩擦力分析角度怎么求

你没有给出轮子的重量,暂且假设没有重量,试试看。

B处摩擦力P,

力矩平衡要求A处摩擦力也为P。

摩擦因数0.3可得B处支持力至少10P/3。

A处摩擦因数设为u',A处支持力P/u‘。


现在再由受力平衡求u'和角度a,(西塔我打不出)

10P/3=sinaP+cosaP/u' (水平方向)

sina/u'=1+cosa (竖直方向)


得a=33.4度

u'=0.3


平衡与P无关,P可以无限大

⑺ 摩擦力的计算公式是什么

滑动摩擦力的大小计算公式为f =μN ,式中的μ叫动摩擦因数,也叫滑动摩擦系数,它只跟材料、接触面粗糙程度有关,注意跟接触面积无关;N为正压力.


滑动摩擦力:发生在两个相互接触而相对滑动的物体之间,阻碍着它们之间相对滑动的力.


摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势方向相反.而不是与物体的运动方向相反.摩擦力可作为动力也可作为阻力.

(7)绝对静止角度摩擦力怎么算扩展阅读:

摩擦力分为静摩擦力、滚动摩擦、滑动摩擦三种。

一个物体在另一个物体表面发生滑动时,接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦,称为滑动摩擦。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。压力越大,物体接触面越粗糙,产生的滑动摩擦力就越大。

增大有利摩擦的方法有:增大压力、增大接触面的粗糙程度、压力的大小等。减小有害摩擦的方法有:①减小压力②使物体与接触面光滑③使物体与接触面分离④变滑动为滚动等。

当一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的力叫”滑动摩擦力“。

研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验:实验时为什么要用弹簧秤拉木块做匀速直线运动?这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是摩擦力大小。当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和木板对木块的摩擦力就是一对平衡力。

根据二力平衡的条件,拉力大小应和摩擦力大小相等。所以测出了拉力大小也就是测出了摩擦力大小。大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟接触面所受的压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。

滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。如:生活中,传送带把货物从低处送到高处,就是靠传送带对货物斜向上的摩擦力实现的。

滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关 。

研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦。

滑动摩擦力的方向总是沿接触面,并且与物体相对运动方向相反。

公式:F=μ×FN FN:正压力(不一定等于施力物体的重力)μ:动摩擦因数(是数值,无单位)

⑻ 静态摩擦力的计算方法

定义:当物体在另一物体的表面沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时,在两物体的接触面之间会产生阻碍它们相对运动或相对运动的趋势的作用力,这个力叫摩擦力。若两物相互接触且相互挤压,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,谓之“静摩擦力”。
不难看出,静摩擦力具有3个要素,1、相对静止,2、相互接触,3、具有相对运动趋势。

⑼ 地面给静止物体的静摩擦力怎么计算

滑动摩擦力=最大静摩擦力F max =μmg=0.5×2×10=10N
(1)当拉力F=5N时,F<F max ,物体静止,f=F=5N
(2)当拉力F=12N时,F>F max ,物体滑动,f=10N
此后若将拉力减小为5N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是滑动摩擦力10N,若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力10N.答:(1)当拉力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是5N;
(2)当拉力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是10N;此后若将拉力减小为5N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是滑动摩擦力10N,若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力10N.

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