朱昊晨
【摘 要】在高中物理知識學(xué)習(xí)當(dāng)中,摩擦力是其中的難點(diǎn)內(nèi)容,同時也是高考當(dāng)中的重點(diǎn)與熱點(diǎn)內(nèi)容。在實(shí)際對對象受力情況進(jìn)行分析時,分析物體所受摩擦力可以說學(xué)習(xí)當(dāng)中的重點(diǎn)內(nèi)容。這是因?yàn)槟Σ亮哂兄^為復(fù)雜的存在條件,在實(shí)際面對問題時較難判斷摩擦力方向,且摩擦力大小也并非是一個固定不變的值。在相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)當(dāng)中,即需要能夠從定律角度入手,以更為準(zhǔn)確的方式判斷摩擦力相關(guān)問題。在本文中,將就高中物理中摩擦力存在與否的判斷依據(jù)及大小進(jìn)行一定的研究。
【關(guān)鍵詞】高中物理;摩擦力;存在;判斷依據(jù);大小
在我們?nèi)粘I町?dāng)中,摩擦力可以說是最為常見的力形式表現(xiàn),同時也是高中物理課程當(dāng)中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。摩擦力作為兩個互相接觸物體間的作用力,雖然看似簡單,但卻具有著重要的作用發(fā)揮,對于不同問題以及不同情景來說具有著不同的作用。在實(shí)際對摩擦力知識進(jìn)行學(xué)習(xí)時,做好其是否存在以及大小情況的判斷可以說是一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容,需要做好判斷重點(diǎn)與方式的把握。
一、摩擦力概念
對于互動摩擦力來說,即當(dāng)兩個互相間存在接觸的物體以相對方式滑動時,兩者的接觸面則會產(chǎn)生對兩者運(yùn)動造成阻礙的摩擦力。對于兩個具有相互接觸特征的物體來說,如果兩者處于靜止?fàn)顟B(tài)、且具有相對運(yùn)動的趨勢,那么兩者間則會形成一種對運(yùn)動造成阻礙的力,且物體在此過程當(dāng)中所受到摩擦力的值同兩者間接觸面壓力大小具有著正相關(guān)關(guān)系。摩擦力方向方面,則為物體接觸面相切方向,同物體的運(yùn)動趨勢以及運(yùn)動方向具有著相反特征。對于靜摩擦力,最大靜摩擦力為其最大值。
二、摩擦力是否存在的判斷
要想對物體間是否存在摩擦力進(jìn)行判斷,首先需要對摩擦力產(chǎn)生的幾個條件具有了解:第一,物體間具有相互擠壓或者相互接觸的特征;第二,物體之間具有著粗糙的接觸面;第三,物體間具有相對運(yùn)動的趨勢或已經(jīng)處于相對運(yùn)動當(dāng)中。要想存在摩擦力,即需要對上述三個條件的其中一個進(jìn)行滿足,下面,我們以幾個例子的方式對是否存在摩擦力情況進(jìn)行分析。
例1:如下圖所示,有一個光滑的斜面,有一物體M沿著斜面向下滑動,對該物體的受力情況進(jìn)行分析。
解:該類題目可以說是日常解題當(dāng)中經(jīng)常犯錯的問題類型,在實(shí)際審題時,需要做好題目中文字的細(xì)致辨別。根據(jù)審題可以了解到,題目當(dāng)中明確體現(xiàn)了該斜面具有光滑特征,即是一個光滑物體,當(dāng)物體M沿著斜面下滑時,是不受摩擦力作用與影響的,其在整個下滑的過程當(dāng)中僅僅受到支持力與重力。
例2:如下圖所示,有重為300N的物體放置在傳送帶上,兩者向右以勻速方式運(yùn)動,其該物體在此過程當(dāng)中所受到摩擦力的大小。
解:從題目以及圖形上來看,看題目較為簡單,實(shí)際上,如果沒有做好題目的認(rèn)真分析,也非常容易出錯。在對該題目實(shí)際進(jìn)行分析時,需要慢慢的逐步分析。首先,要對傳送帶以及其上部物體是否存在動摩擦力進(jìn)行判斷。其次,要對傳統(tǒng)帶同物體間是否存在靜摩擦力進(jìn)行判斷。根據(jù)二力平衡概念我們可以了解到,當(dāng)物體在傳送帶上方以勻速方式運(yùn)動時,在兩者間就已經(jīng)具有了一種平衡狀態(tài)。從垂直方向看來,物體的重力同傳送帶對他的支持力間間相互抵消,而在水平方向上,物體則沒有受力。即如果說其受到靜摩擦力的作用,但卻無法尋找到同其保持平衡的力,即因此可以判定不存在摩擦力。
三、求摩擦力大小
在實(shí)際求物體受到摩擦力大小時,可以對二力平衡方式進(jìn)行使用,其中,非常關(guān)鍵的一點(diǎn)即是尋找出哪個力同其具有二力平衡的特征。具體來說,可以從以下方式進(jìn)行分析:第一,判斷物體目前所處的狀態(tài),看其目前是否處于平衡狀態(tài)當(dāng)中,其中,均勻支線運(yùn)動以及靜止?fàn)顟B(tài)都屬于平衡狀態(tài);第二,在之前的學(xué)習(xí)當(dāng)中,已經(jīng)學(xué)習(xí)了豎直墻面以及水平地面兩種不同情況下摩擦力的大小,但在該種情況,物體通常會受到兩組不同平衡力作用的影響,且相互間不存在關(guān)聯(lián),對此,則需要將物體所受到的作用力進(jìn)行研究,以此判斷哪個力同摩擦力處于同一直線之上,以此對摩擦力值進(jìn)行確定;第三,可以通過合力知識的應(yīng)用判斷摩擦力大小。
如果目標(biāo)物體目前處在一個非平衡狀態(tài)下,那么其受到的滑動摩擦力同處于同一直線的其余力大小則將存在差異,此時,在對物體受到摩擦力情況進(jìn)行判斷時,即需要能夠從對滑動摩擦力產(chǎn)生影響的相關(guān)因素入手,即主要從物體接觸面粗糙程度以及所受到的壓力情況進(jìn)行分析。
四、摩擦力方向
對于摩擦力來說,其通常是作為對物體運(yùn)動形成阻礙存在的。對此,其中的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)即對物體具有運(yùn)動趨勢的方向以及實(shí)際運(yùn)動方向進(jìn)行判斷。在具體對物體的摩擦力方向進(jìn)行判斷時,按照按照以下步驟進(jìn)行處理:首先,確定受力物體以及施力物體;第二,確定受力物體同施力物體相對來說所具有的運(yùn)動方向;最后,判定受力物體實(shí)際運(yùn)動方向同其所受到的摩擦力方向是否相反。
五、結(jié)束語
摩擦力是高中物理當(dāng)中的重點(diǎn)內(nèi)容,其存在于我們實(shí)際生活當(dāng)中的方方面面,且具有著多種表現(xiàn)形式。在實(shí)際對摩擦力存在情況以及大小情況進(jìn)行判斷時,需要能夠從題目已知信息當(dāng)中入手,通過細(xì)致分析作出正確的判斷結(jié)果。
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