滑动摩擦力的公式:f=μN,其中,f表示摩擦力,μ表示动摩擦因数,N表示正压力。
相关例题:
1. 两个质量相同的人,在干燥的冰面上相向滑行,速度分别为1.5m/s和2.5m/s,人跟冰面的动摩擦因数为0.05,问一个人能将另一个推开吗?
解:设两个人之间的距离为d,根据滑动摩擦力公式可得:f=μN=μmg,其中μ为动摩擦因数,m为两人的质量。
对于第一个人的摩擦力为:f1=μmg1v1,其中v1为第一个人的速度。
对于第二个人的摩擦力为:f2=μmg2v2,其中v2为第二个人的速度。
由于两人相向滑行,所以他们的摩擦力是相加的。
f=f1+f2=μ(m1g1v1+m2g2v2)
带入数据可得:f=μ(m1g1+m2g2)=μ(m1+m2)(g1+g2)
又因为两人质量相同,所以有:f=μmg(v1+v2)
又因为两人相向滑行,所以有:d=v1t-v2t
其中t为两人滑行的总时间。
根据能量守恒定律,两人初始动能之和等于最终的动能之和。所以有:0.5mv^2 = 0.5mv'^2 + f(d)
带入数据可得:f(d) = 0.5m(v^2-v'^2) = 0.5m(v^2-v'^2-g(d))
带入已知量可得:f = 0.05 × 2 × 9.8 × (3.5^2-4^2) = 3.77N < mgsinθ(其中θ为倾斜角度)
所以一个人不能将另一个推开。
2. 一辆小车在水平地面上做匀速直线运动时,在水平方向上受到两个力的作用,其中一个力是10N的拉力,另一个力是摩擦力。如果小车做加速运动时,它的摩擦力大小将____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
解:因为小车做匀速直线运动时,水平方向上受到拉力和摩擦力作用,并且二力是一对平衡力,大小相等,即摩擦力等于拉力等于$10N$;当小车加速运动时,压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变。
故答案为:不变。
根据二力平衡条件可知,当物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用,而拉力与摩擦力是一对平衡力。
滑动摩擦力的公式:f=μN,其中f表示摩擦力,μ表示动摩擦因数,N表示正压力。
相关例题:
例题1:一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个与水平面成30°角的拉力作用,拉力大小为20N,物体向右匀速运动,求物体与地面间的滑动摩擦力。
解析:物体受到重力、拉力、滑动摩擦力和支持力四个力的作用,根据平衡条件得到滑动摩擦力大小。
解:将拉力分解为水平和竖直两个方向上的力,水平方向上拉力大小为F=20N,竖直方向上拉力大小为Fy=mg=50N,物体向右匀速运动,则滑动摩擦力大小为f=μN=μ(mg-Fsin30°)=0.5×(50-20×1/2)=22.5N。
例题2:一个质量为2kg的木块在水平地面上受到一个与水平面成30°角的拉力作用,拉力大小为3N,木块向右匀速运动,求地面对木块的滑动摩擦力。
解析:同理,根据平衡条件得到滑动摩擦力大小。
解:将拉力分解为水平和竖直两个方向上的力,水平方向上拉力大小为F=3N,竖直方向上拉力大小为Fy=mg=20N,地面对木块的滑动摩擦力大小为f=μN=μ(mg+Fsin30°)=0.5×(20+3×1/2)=11N。
滑动摩擦力公式:f = μN,其中f表示摩擦力,μ表示摩擦系数,N表示正压力。
例题:一个重为500N的物体在水平地面上移动,滑动摩擦系数为μ=0.2。如果物体与地面间的正压力为N=300N,求滑动摩擦力的大小。
解:根据滑动摩擦力公式,f = μN,可得到滑动摩擦力为:
f = 0.2 × 300 = 60N
常见问题:
1. 滑动摩擦力与哪些因素有关?
答:滑动摩擦力与正压力、摩擦系数有关。摩擦系数通常是一个常数,取决于材料性质,而正压力越大,滑动摩擦力也越大。
2. 静摩擦力与滑动摩擦力的区别是什么?
答:静摩擦力是物体静止但有相对运动趋势时受到的摩擦力,其大小等于最大静摩擦力,通常比滑动摩擦力大。
3. 如何计算滚动摩擦力?
答:滚动摩擦力是物体在滚动时受到的阻碍作用,其大小与滑动摩擦力相似。但是滚动摩擦力的计算通常不考虑正压力和材料性质的影响。
常见问题解答完毕。
在初三物理中,滑动摩擦力是一个重要的概念,它与我们的日常生活密切相关。通过理解滑动摩擦力的公式和相关问题,可以更好地理解摩擦力的本质和作用。同时,滑动摩擦力的应用也广泛存在于机械设计和维护中,因此对于学生来说,掌握滑动摩擦力的概念和计算方法是非常重要的。
