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江西省信丰县万隆中学2017届中考物理专题复习%3A消除对摩擦力理解错误观念_初高中资料库_初中资料库(转存避免链接过期失效)_初中物理

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优秀领先  飞翔梦想  成人成才
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第 1 页 共 5 页
消除对摩擦力理解错误观念
摩擦力分滑动摩擦力和静摩擦力。解题时首先要弄清是哪一种摩擦力,它有何特点。
滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面滑动时所产生的摩擦力。这时相互接触的两
个物体之间产生了相对运动,而摩擦力表现为阻碍相对运动,故滑动摩擦力的方向与物体
相对运动的方向相反。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及两接触面之间的正压力大
小有关。
静摩擦力是相互接触的两个物体之间没有发生相对运动,但有相对运动的趋势时产生
的。静摩擦力表现为阻碍相对运动趋势,所以静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。
在学习摩擦力的过程中,容易形成以下错误观念。
一、摩擦力的方向与物体的运动方向相反
例1 如图1,物块A 随传送带一起运动,当传送带分别处于图示的运动状态时,试画
出物块A 的受力示意图。
分析:图1 甲、丙、丁中,物体所受摩擦力为静摩擦力,其方向跟相对运动趋势的方
向相反,而跟物体运动的方向关系表现为:甲、丙相同,丁相反。图乙中,因物块A 与传
送带之间没有相对运动的趋势,所以不存在摩擦力(尽管物体在运动)。
受力情况分别对应如图2:
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二、滑动摩擦力的方向与拉力的方向相反
例1 如图3,物体A 在拉力F 的作用下沿水平面匀速运动,试画出物体A 的受力示意
图。
   
分析:此题易作出如图4 所示的错误受力分析图。摩擦力的方向应沿着接触面的方向,
而与拉力方向无关。正确的受力分析如图5 所示。
例2 重为10N 的物块在4N 水平向右的拉力作用下,沿水平面匀速运动,运动中的物
块受到的合力是______N;若将水平拉力突然改为水平向左,大小减为3N,则此刻物块受
到的合力为__________N。
分析:开始时物块匀速运动,所以物块所受合力为零。当拉力突然改为水平向左时,
物块由于惯性仍然向右运动,物块所受摩擦力的方向仍然水平向左且大小不变,所以物块
所受合力为7N,方向水平向左。
例3 如图7 所示,物体A 被传送带由低处向高处匀速输送过程中,受到的摩擦力的方
向为( )
  图7
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A.沿传送带斜面向下        B.沿传送带斜面向上
C.不受摩擦力              D.无法确定
分析:同学们往往以为摩擦力一定是阻力,而阻力肯定是阻碍物体运动的力。本题中
把A 相对于地面的运动当作了相对于传送带表面的运动,从而认为物体A 斜向上运动,则
它受到的摩擦力必沿传送带斜面向下,故错选A。
解:物体A 斜向上的运动过程中,它相对于传送带是静止的,由于传送带倾斜,使得
物体A 具有沿传送带斜向下运动的趋势,根据摩擦力方向的规定,可知应选B。从另一角
度来说,物体A 被倾斜的传送带由低向高输送,说明物体A 必受到一个倾斜向上的摩擦力,
而使其随传送带由低向高运动,此时,摩擦力的方向与物体的实际运动方向一致。应选
B。
例4 如图8 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
右做匀速运动,则此时物体A 受到传送带对它的摩擦力为( )
  图8
A.水平向右          B.水平向左
C.不受摩擦力        D.受到静摩擦力
分析:许多同学容易把物体A 随传送带向右运动当作是物体A 在传送带上向右滑动而
误选B;还有人认为物体A 相对于传送带表面的相对位置没有改变,误认为物体运动必受
到一个静摩擦力的作用,故错选D。
解:应用平衡力知识来分析。如果物体A 与传送带之间存在摩擦力,那么这个力必在
水平方向上,或水平向右,或水平向左。由于物体A 做匀速运动,如果受到一个向右(或
向左)的摩擦力,则必有一个向左(或向右)的力与之平衡。显然题中并不存在这样一个
力,故物体A 与传送带之间不存在摩擦力,物体A 的运动是由于物体具有惯性。故应选
C。
三、摩擦力随拉力的增大而增大
例1 木块重20N,在3N 水平向右的拉力作用下,沿水平桌面做匀速直线运动,木块
受到的摩擦力为_______ N;当水平拉力增大为5N 时,木块受到的摩擦力为________N。
分析:当拉力为3N 时,木块做匀速直线运动,由力的平衡知识,滑动摩擦力的大小
也为3N,方向水平向左。
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当拉力增大为5N 时,由于支持力大小、接触面均不变,故滑动摩擦力的大小、方向
均不变。当然此时木块不能再匀速运动了。
例2 重为100N 的木箱放在水平地面上,用5N 的水平力推,木箱不动,此时木箱所受
摩擦阻力为____________;改用8N 的水平力推,木箱仍不动,此时木箱所受摩擦阻力为
___________。
分析:在题述的两种情况中,木箱均静止,由力的平衡知识,应分别填
“5N”、“8N”。
四、拉力大小不影响滑动摩擦力的大小
例 用同样大小的作用力F,分别以如图9 所示的方式依次作用在同一木箱A 上,使木
箱向右运动,其中滑动摩擦力最小的是( )
  图9[来源:。科。网Z。X。X。K]
A.甲图     B.乙图      C.丙图       D.摩擦力都相同
分析:滑动摩擦力的大小由压力的大小和接触面的粗糙程度决定。当给物体施加拉力
时,有时会改变接触面之间压力的大小,这将导致滑动摩擦力的大小改变。图9 中,由于
拉力的作用,乙图的压力最大,丙图的压力最小,故丙图的摩擦力最小,选(C)。
五、摩擦力是运动物体的阻力
造成这种错误认识的根本原因在于把“阻碍物体的相对运动”与“阻碍物体的运动”
相混淆了。从力的作用效果上看,摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但它可以成为动力也
可以成为阻力,视具体情况而定。比如前面谈到的人拉着小车在水平公路上行驶时,小车
受到的摩擦力是阻力,它阻碍了小车向前运动;但传送带上的货物却正是在摩擦力的作用
下,才由低处被运输到高处的,是动力,同时这个力又阻碍了货物相对于传送带的向下滑
动。
六、静止的物体不受摩擦力,运动的物体一定受摩擦力
物体是否受摩擦力,与物体处于静止状态或运动状态没有直接的关系。关键是看物体
相对于与其接触的物体是否有相对运动或有相对运动的趋势。
例 如图10,放在斜面上静止的物体是否受摩擦力?
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     图10
分析:放在斜面上静止的物体,在自身重力的作用下有相对于斜面下滑的趋势,所以
受到斜面给它的一个沿斜面向上的摩擦力。假定物体不受摩擦力,物体必然在重力的作用
下沿斜面向下运动,而不再处于静止状态。
七、力越大,摩擦力越大[
八、例 小李手握住一个瓶口朝上的瓶子保持竖直方向静止在空中,而且不断增大手的
握力。他说,根据在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大,得出:瓶子受到
的摩擦力变大。
分析:错误的原因在于,对滑动摩擦力和静摩擦力大小的决定因素理解不清。由于瓶
子与手之间是静摩擦。且瓶子静止在空中,瓶子处于平衡状态,应受平衡力作用,所以在
竖直方向除受重力之外还受一个竖直向上的摩擦力作用,且摩擦力的大小与重力大小相等,
由于瓶子的重力大小不变,所以尽管手的握力增大但摩擦力大小不变。
八、接触面越粗糙,摩擦力越大
例 甲、乙两辆小车,
,甲在砂石路面上、乙在水泥路面上分别做匀速运动,
问甲、乙两个小车哪一个受到的摩擦力大?
分析:许多人会不假思索地说:因砂石路面比水泥路面粗糙,所以甲受到的摩擦力大
于乙受到的摩擦力。这是对决定摩擦力大小因素的片面理解。
解:滑动和滚动摩擦力的大小不仅跟接触面的粗糙程度有关,还跟压力大小有关,且
只有压力一定时,触面越粗糙,摩擦力才越大,所以本题中无法确定甲、乙两个小车哪一
个受到的摩擦力大。