亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        神奇的“摩擦力”

        2013-10-16 06:26:52鄭娟
        新課程學(xué)習(xí)·中 2013年7期
        關(guān)鍵詞:摩擦力趣味物理

        鄭娟

        摘 要:摩擦力曾將物理學(xué)前進(jìn)的車輪阻滯了兩千多年,生活中還時(shí)常給人增添麻煩,但是,人們卻一時(shí)一刻也離不開它;摩擦力常靈活多變,但卻有規(guī)律可循,神奇的“摩擦力”,講述“力的家族”一個(gè)具有傳奇色彩的“人物”!

        關(guān)鍵詞:趣味;物理;摩擦力

        在中學(xué)物理學(xué)中,“力的家族”成員眾多,經(jīng)常拋頭露面的有七個(gè):“重力”“彈力”“摩擦力”“萬有引力”“電場力”“安培力”“洛倫茲力”。這些成員性格迥異,互不相同,比如排行老大的“重力”,為人浮淺而刻板,不懂得變通,任何場合都是一副一成不變的面孔(大小和方向永不改變),不管誰見了都能看出他的底細(xì);而排行老七的“洛倫茲力”,變幻莫測,來去無蹤,時(shí)常換著花樣(方向)跟你逗,動(dòng)不動(dòng)還玩失蹤(不存在了),讓人捉摸不定……但是,最具傳奇色彩的還要數(shù)排行老三的“摩擦力”。今天,就給你講講它的故事吧!

        一、毀譽(yù)參半的“摩擦力”

        “摩擦力”雖然“臭名昭著”,但并沒有把壞事做絕,生活中也常見到它給我們帶來的好處?,F(xiàn)在,就讓我們想象一下沒有“摩擦力”的世界吧!

        首先出行遇到了困難,在光滑無比的路面上,人們舉步維艱,寸步難行;吃喝也成了問題,光滑的水杯怎么也端不起來,拿著筷子卻無論如何也不能把食物送進(jìn)嘴里;穿衣戴帽也出現(xiàn)了問題,線織不成布,布散落成了一條條線,所有的人都在急急忙忙地找遮羞的家當(dāng)……

        天哪,這樣的世界叫人咋活呀?還是趕緊把“摩擦力”給叫回來吧!人類一時(shí)一刻都離不開它!

        二、隨機(jī)應(yīng)變的“摩擦力”

        關(guān)于“摩擦力”的功過是非我們暫且不要評(píng)論,接下來讓我領(lǐng)著你去看幾出由它擔(dān)綱的精彩表演吧!

        場景1

        如圖1,靜止在粗糙水平面上的木塊,用由0逐漸增大的水平力F去推它,直到木塊被推動(dòng)的過程中,它所受到的摩擦力f會(huì)怎么變?

        過程

        這里的“摩擦力f”猶如一只正在守護(hù)獵物的豺狗遇到了前來搶食的黑豹(推力F)?,F(xiàn)在,他的內(nèi)心高度緊張,但頭腦卻十分清醒。只見他兩只眼睛死死盯著對(duì)方,一邊機(jī)警地觀察著周圍的環(huán)境,一邊根據(jù)F的變化調(diào)整著自己的大小,以保證自己隨時(shí)都能與F勢均力敵(f=F)好讓自己的獵物能安安全全、原封不動(dòng)地待在自己的身邊(保持木塊靜止不動(dòng))。

        但是,f的耐力是有限的,好景不長,F(xiàn)便已超出了他的承受能力(最大靜摩擦力)。眼看著獵物就要落入他人之手,f焦急如焚,它深深地知道:守住了獵物就是延長了自己的生命。它是多么渴

        望能憑借自己的實(shí)力,守護(hù)好自己的獵物?。ū3帜緣K靜止不動(dòng))!就算是粉身碎骨,它也要用盡全力去爭??!想到這兒,f極不情愿地拿出了自己最后的招數(shù)——“變臉”,只見他忽地?fù)u身一變,由靜摩擦力變成了動(dòng)摩擦力,兩手緊緊地抓住獵物(木塊),任憑F拖著自己往前走也死不放

        手……可憐的f,盡管它最終沒能守護(hù)住自己的獵

        物,但它依然頑強(qiáng)地戰(zhàn)斗到底!(此過程中f隨F的變化情況如圖2所示。)

        場景2

        如圖3,質(zhì)量為m的木塊被輕輕地放到以速度v向下傳動(dòng)的傳送帶上,已知傳送帶的傾角為θ,木塊和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因

        數(shù)為μ,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,傳送帶足夠長。請分析此后木塊的運(yùn)動(dòng)情況。

        過程

        (1)木塊剛一放上去,細(xì)心的f就已發(fā)現(xiàn):相對(duì)于傳送帶而言,木塊實(shí)際上是向上運(yùn)動(dòng)的。

        大家知道:阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)是“摩擦力”的天職,也是它一生追求的信念。木塊相對(duì)于傳送帶滑動(dòng),這是f最不情愿看到的。鑒于目前木塊已經(jīng)相對(duì)于傳送帶向上運(yùn)動(dòng),于是f只好把自己裝扮成

        向下的動(dòng)摩擦力,使出全身的力量μmgcosθ去推木塊……它這是企圖使木塊向下加速,盡快趕上傳送帶速度,從而阻止二者之間的相對(duì)滑動(dòng)?。?/p>

        再來看木塊,由于mgsinθ+μmgcosθ=ma木塊

        以a=g(sinθ+μcosθ)的加速度向下加速運(yùn)動(dòng)(如

        圖4)。

        (2)這個(gè)過程中,“摩擦力f”的大腦像一臺(tái)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電腦,隨時(shí)準(zhǔn)備著應(yīng)對(duì)突發(fā)的情況。它早就知道:由于重力的分量mgsinθ的存在,在v■=v■的瞬間,木塊相對(duì)傳送帶的滑動(dòng)極有可能由原來的向上轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳???蔁o論向上還是向下,只要二者相對(duì)打滑,這都是“摩擦力f”所不愿意看到的。所以,這臺(tái)高速電腦(f)必須拿自己的最大本領(lǐng)μmgcosθ跟mgsinθ進(jìn)行對(duì)比,然后快速做出兩種不同的反應(yīng):

        第一種情況:mgsinθ≤μmgcosθ此時(shí),“摩擦力f”已然知道憑自己的能耐,完全可以克服mgsinθ,從而掌控住整個(gè)場面,不讓木塊相對(duì)于傳送帶向下打滑。這時(shí),只見他搖身一變,由動(dòng)摩擦力變成了靜摩擦力(大家知道,靜摩擦力狀態(tài)是“摩擦力f”最為喜歡的裝束,因?yàn)樵谶@種情況下,絕大多數(shù)時(shí)候它是比較省力的),方向也由向下變?yōu)橄蛏希ㄈ鐖D5)。此后,它只用了與mgsinθ等大的力量,便使木塊達(dá)到了平衡,乖乖地以速度v隨著傳送帶向下勻速運(yùn)動(dòng)去了。

        (此種情況下摩擦力f和木塊速度v的變化情況,分別如圖6、圖7中的①所示。)

        第二種情況:mgsinθ>μmgcosθ,此時(shí)的“摩擦力f”知道即便自己使出渾身解數(shù),仍然不能克服mgsinθ,木塊相對(duì)于傳送帶向下滑動(dòng)已成為必然,但是它依然不愿放棄最后的努力。這時(shí)的它,調(diào)轉(zhuǎn)方向(向上),使出全身的力量μmgcosθ,使勁地拽住向下滑動(dòng)的木塊(如圖5)……它這是要用迫使木塊減速的方式來阻止木塊和傳送帶之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)??!

        而此時(shí)的木塊,因?yàn)閙gsinθ>μmgcosθ它仍然向下加速運(yùn)動(dòng),只不過加速度a=g(sinθ-μcosθ)比以前小了許多。我們可憐的“摩擦力f”,盡管它做出了很大的努力,但仍然沒有挽回木塊相對(duì)于傳送帶下滑的局面!

        (此種情況下摩擦力f和木塊速度v的變化情況,分別如圖6、圖7中的②所示。)

        結(jié)論

        1.聰敏機(jī)靈、隨機(jī)應(yīng)變、寧死不屈是“摩擦力”的優(yōu)秀品格!

        2.阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)是“摩擦力”的天職,也是它一生追求的信念。(摩擦力的方向總和相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反)

        3.靜摩擦力狀態(tài)是“摩擦力f”最為喜歡的裝束,除非萬不得已(外力大于最大靜摩擦力),它是不會(huì)脫下這身裝束的。

        三、堅(jiān)守原則的“摩擦力”

        各位,千萬不要因?yàn)椤澳Σ亮Α鄙朴诓煅杂^色、靈活應(yīng)變,就把它看成是一個(gè)沒有做人底線的“小人”。其實(shí),“摩擦力”做事自有分寸,自有它的原則。

        場景3

        同一木塊,每個(gè)面和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同,現(xiàn)讓它以不同的接觸面在水平地面上運(yùn)動(dòng),如圖8中的(1)和(2)。請問:兩次木塊受到的摩擦力是否相等?

        分析

        很多剛接觸摩擦力的同學(xué)往往會(huì)把摩擦力和壓強(qiáng)聯(lián)系在一起,認(rèn)為第二次的摩擦力大于第一次的摩擦力。但只要細(xì)心讀書,就會(huì)發(fā)現(xiàn),決定摩擦力大小的是正壓力,而不是壓強(qiáng)。兩次放置方式不同,但給地面的壓力是相等的,都等于物體的重力,所以,兩次受到的摩擦力是相等的。

        可見,“摩擦力”堅(jiān)持的原則之一:大小和接觸面積無關(guān)。

        場景4

        如圖9,物體每次以相同的初速度v滑上傳送帶,第一次傳送帶靜止不動(dòng),第二次傳送帶在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。請問:兩次木塊到達(dá)傳送帶右端時(shí)的速度是否相同?

        分析

        許多同學(xué)受思維定式的影響,以為傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)以后,木塊受到的摩擦力會(huì)增大,因此,到達(dá)右端時(shí)速度會(huì)減小。

        其實(shí),根據(jù)公式:f=μN(yùn),兩種情況下木塊和傳送帶之間的相對(duì)速度雖然不同,但兩次的μ和N都相同,因此,摩擦力相等,物體到達(dá)傳送帶右端時(shí)的速度一定相等。

        可見,“(動(dòng))摩擦力”堅(jiān)持的原則之二:大小和相對(duì)速度無關(guān)。

        場景5

        如圖10,質(zhì)量為10kg的物體,在水平面上向左運(yùn)動(dòng),它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。與此同時(shí),物體還受到一個(gè)水平向右的拉力F=20N的作用,則物體的加速度的大小和方向是

        ( )

        A.0 B.2m/s2,水平向右

        C.4m/s2,水平向右 D.2m/s2,水平向左

        分析

        新接觸摩擦力的同學(xué)很多會(huì)受到力F的影響,以為摩擦力方向向左,大小為f=μmg=20N,于是得到加速度為0的結(jié)論。

        其實(shí),書上早就明白地告訴大家:摩擦力的方向一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)的方向相反。現(xiàn)在,木塊相對(duì)于地面向左運(yùn)動(dòng),那么,摩擦力的方向一定是向右的,它和力F加在一起,產(chǎn)生了4m/s2水平向右的加速度,即答案是C。

        這里,“(動(dòng))摩擦力”堅(jiān)持了它的原則之三:方向一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反,和沿著接觸面方向的外力無關(guān)。

        親愛的朋友們,關(guān)于“摩擦力”的故事就講到這兒。面對(duì)這個(gè)曾經(jīng)阻礙物理學(xué)發(fā)展,又經(jīng)常給人增添麻煩,但卻讓我們時(shí)時(shí)刻刻也離不開的“摩擦力”,就讓我們一分為二地看待它的是非功過吧!當(dāng)然,如果你是一名高中學(xué)生,就請你記住“摩擦力”的脾性,遵循“摩擦力”的原則吧,說不定,它會(huì)對(duì)你有些用處呢!

        參考文獻(xiàn):

        張公元,劉友蘇.一道力學(xué)題的討論[J].淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1980(3).

        (作者單位 甘肅省酒泉市第二中學(xué))

        猜你喜歡
        摩擦力趣味物理
        只因是物理
        井岡教育(2022年2期)2022-10-14 03:11:44
        『摩擦力』知識(shí)鞏固
        理順摩擦力
        透析摩擦力
        處處留心皆物理
        三腳插頭上的物理知識(shí)
        午睡的趣味
        特別文摘(2016年24期)2016-12-29 21:03:08
        神奇的摩擦力
        妙趣橫生的趣味創(chuàng)意
        趣味型男
        黄瓜视频在线观看| 涩涩国产在线不卡无码| 国产一级一厂片内射视频播放| 午夜国产精品一区二区三区| 中文字幕一区二区人妻秘书| 亚洲午夜久久久精品影院| 国产成人涩涩涩视频在线观看| 不卡高清av手机在线观看| 动漫在线无码一区| 午夜黄色一区二区不卡| 国产极品裸体av在线激情网| 日本一区二区在线播放| 人妻少妇精品无码专区二区| 国产精品久久无码一区二区三区网| 精品国产群3p在线观看| 国产中文久久精品| 国产一区二区三区蜜桃av| 国产情侣自拍在线视频| 久久超碰97人人做人人爱| 色妞色综合久久夜夜| 欧美亚洲尤物久久综合精品| 国产丝袜美腿中文字幕| 色综合av综合无码综合网站 | 日本一本久道| 国产精品原创永久在线观看| 国产一区二区毛片视频| 日本一区二区三区视频国产| 国产又色又爽无遮挡免费软件| 3344永久在线观看视频| 久久精品女人天堂AV一个| 久久精品亚洲熟女av麻豆| 亚洲av无码一区二区三区人| 国产自偷亚洲精品页65页| 人妻少妇精品无码专区二| 中文字幕视频二区三区| 老熟妇乱子交视频一区| 无码成人一区二区| 伊人一道本| 神马不卡影院在线播放| 成人国产精品一区二区八戒网| 欧美性受xxxx白人性爽|