望楚佩 湖北省武漢市第三中學
針對高中階段的物理課程而言,在三類經(jīng)常見到的性質(zhì)力當中,最難理解且命題考查頻率相對較高的則是摩擦力。并且,在較多綜合性的題目中,也會考察到關(guān)于摩擦力的一些內(nèi)容,所以,我們必須全面掌握摩擦力的內(nèi)涵和作用,這樣才能夠在遇到相關(guān)問題時快速且正確的將此解出,從而使自身的解題能力得到有效提升。
兩個相互接觸的物體,在它們要產(chǎn)生或者已經(jīng)產(chǎn)生相對運動的情況下,便會在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力,而這種力則被稱之為摩擦力。兩個物體間產(chǎn)生摩擦力,應當滿足以下幾個條件:第一,兩個物體之間需要相互接觸;第二,兩個物體相之間會相互擠壓,進而出現(xiàn)形變或者彈力(正壓力);第三,兩個物體之間的接觸面較為粗糙;第四,兩個物體之間具有相對運動趨勢或者相對運動。
關(guān)于摩擦力的分類,其是根據(jù)兩個物體間是否具有相對運動或者相對運動趨勢完成,主要可以分成兩種類型:第一,靜摩擦力。其產(chǎn)生在兩個“相對運動趨勢”的物體間,所以兩個物體間應當保持相對靜止。不過與地面進行比較,物體可能處于運動狀態(tài),也可能處于靜止狀態(tài)。第二,滑動摩擦力。其主要產(chǎn)生在兩個“相對運動”的物體間,和物體本身的運動狀態(tài)并無任何關(guān)聯(lián)。盡管經(jīng)常見到的滑動摩擦力一般出現(xiàn)在運動的物體上,不過靜止的物體也同樣會產(chǎn)生滑動摩擦力。比如,某一物體在桌面上滑行,桌子處于靜止狀態(tài),不過和物體卻屬于相對運動,因而桌子所受到的摩擦力使滑動摩擦力。由此則可看出,靜止的物體也會受到滑動摩擦力的作用,不管是靜摩擦力或者滑動摩擦力,均由兩個物體為相對靜止或者相對運動決定,而并非運動或者靜止。
針對社會生活來講,摩擦力具有兩面性,其不僅有助于人們的生產(chǎn)過程,同時也會產(chǎn)生一定的不利影響。比如,人體在行走時,通常腳掌都是向后用力,而體重自然會對路面產(chǎn)生相應壓力,此時,行走則成為路面與腳掌間的摩擦力,我們也正是在這種摩擦力的作用下,才可以繼續(xù)向前行走。如果世界上沒有摩擦力作用,那么我們向前行走時,只能夠依賴于向后推其它東西,而汽車在平滑的地面上則不可能正常駕駛,只需消耗很小的力氣推進,便可以使其處于行駛狀態(tài),不過想要讓它停止,卻是一件難以輕易完成的事情。
同時,摩擦力還會給我們的正常生活帶來較多不便的地方,比如,汽車的輪子和地面間產(chǎn)生的摩擦力,在摩擦力和因摩擦力而產(chǎn)生的熱量影響下,汽車輪胎會出現(xiàn)不同程度磨損與老化,從而使其壽命大幅下降。水流在水管當中的流動狀態(tài),主要是因為水與管壁之間的摩擦,對水流的實際速度造成了較大影響,從而導致開展大規(guī)模的輸水工作相對較為困難。宇宙飛船的返回艙在返回地面的過程中,因為和大氣之間的劇烈摩擦而出現(xiàn)大量熱量,讓返回艙像火球一般燃燒,以至在一定程度上加大了人類向太空進軍的難度。而針對機械設(shè)備來講,機械裝置損壞最為關(guān)鍵的一個因素,則是因為軸承的摩擦所致。對摩擦力為動力或者阻力進行判斷時,主要由其方向和物體運動的方向決定,如果方向相同或者成銳角則為動力,如果方向相反或者成鈍角則為阻力,和其它因素沒有關(guān)聯(lián)。
生產(chǎn)力得以提升的主要標志,就是將工具或是物理定律加以合理應用,因此,針對不利于社會發(fā)展的摩擦力,應當采用相應措施進行有效規(guī)避。例如,對于機械軸承間的相互摩擦,則可以通過潤滑油將此問題順利解決。在不一樣的機械表面間產(chǎn)生一個可以進行過渡的結(jié)構(gòu),從而使摩擦得到有效下降,或是把出現(xiàn)產(chǎn)摩擦的表面盡可能做到光潔,以此降低摩擦系數(shù),進而使摩擦力得到進一步降低,實現(xiàn)損耗程度最小化。
針對摩擦力的應用來講,我們在平時最容易見到的就是汽車在降雪天氣中的防滑,經(jīng)過加裝輪子,則可以讓具有粗糙程度的防滑網(wǎng)得到有效增強,進而在一定程度上加大汽車和路面之間的摩擦力,以至使汽車行駛中更加安全。當我們手中握著水杯,如若杯子逐漸向下滑落,為了不讓其繼續(xù)往下掉,那么就需要增加自身的握力,而增加握力的整個過程,實際上就是在摩擦系數(shù)不發(fā)生變化的狀態(tài)下加大了,進而使手和水杯間的摩擦力得到了有效增加。
在目前高中階段的物理課程中,摩擦力不僅是我們學習過程中的重難點知識內(nèi)容,同時也是日常生活中經(jīng)常見到的力的一種形式。摩擦力主要被劃分成靜摩擦力與滑動摩擦力,由于這兩種力的摩擦力系數(shù)具有一定差異,所以人們會經(jīng)過自身對此方面的深入分析,將不利的摩擦力加以規(guī)避,并合理利用對社會發(fā)展有益的摩擦力。因此,我們只要能夠全面掌握這一知識點,那么必定能夠促使自身對力的本質(zhì)有一個正確認識,從而達到較好的學習效果。
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