初中滑动摩擦力公式为:f = μN,其中f表示滑动摩擦力,μ表示动摩擦因数,N表示两物体间的正压力。
相关例题为:
例1:一个质量为5kg的木块,在水平桌面上向右滑行,桌子与地面间的动摩擦因数为0.2,求桌子与地面间摩擦力的大小和方向。
分析:物体向右滑行,所以滑动摩擦力方向向左,根据滑动摩擦力公式,可求得摩擦力的大小和方向。
解答:
f = μN = 0.2 × 50 = 10N
由于滑动摩擦力总是与相对运动方向相反,所以本题中滑动摩擦力的方向向左。
例2:一个物体在斜面上保持静止状态,根据重力沿斜面方向的分力可求得物体所受的摩擦力。那么该物体在斜面上滑行时,摩擦力的计算方法又将如何呢?
分析:物体在斜面上滑行时,仍可将其受到的摩擦力分解为两个分力,一个沿着斜面下滑,另一个垂直于斜面向下。其中沿着斜面下滑的分力与重力沿斜面方向的分力大小相等,方向相反,因此可利用动摩擦因数和重力沿斜面方向的分力来计算滑动摩擦力。
解答:
设斜面的倾角为θ,斜面与水平面间的动摩擦因数为μ,物体在斜面上滑行时受到的摩擦力为f。
由于物体在斜面上滑行时受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,因此可将摩擦力分解为沿着斜面下滑的分力和垂直于斜面向下的分力。即f = μ(mg-mg·sinθ) = μmg·(1-sinθ)。
其中μ表示动摩擦因数,mg表示物体的重力,mg·sinθ表示重力沿斜面方向的分力。
这道例题说明了在斜面上滑行时,滑动摩擦力的计算方法与水平面上滑动时的计算方法类似,只是需要考虑到重力沿斜面方向的分力。
滑动摩擦力公式:F=μFn,其中,F为摩擦力,μ为摩擦系数,可由接触面的材料和粗糙程度决定,Fn为正压力。
相关例题:
例1:一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个滑动摩擦力,已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2,如果用一个15N的水平拉力拉此物体,求物体所受滑动摩擦力的大小。
分析:物体在水平地面上运动时受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦力的作用。根据滑动摩擦力公式,可求得滑动摩擦力的大小。
解答:根据滑动摩擦力公式,可求得滑动摩擦力的大小为F=μFn=0.250=10N。因此,物体所受滑动摩擦力的大小为10N。
例2:一个物体在斜面上静止不动,已知物体与斜面之间的动摩擦因数为0.3,斜面的倾角为30度,求物体受到的摩擦力大小。
分析:物体在斜面上静止不动时受到重力、支持力、摩擦力和静摩擦力的作用。由于物体没有运动,因此受到的是静摩擦力。根据滑动摩擦力公式和平衡条件,可求得静摩擦力的大小。
解答:根据平衡条件和滑动摩擦力公式,可求得物体受到的静摩擦力大小为F=μFncosθ=0.350cos30°=15N。因此,物体受到的静摩擦力大小为15N。
初中滑动摩擦力公式:f = μN,其中f表示滑动摩擦力,μ表示动摩擦因数,N表示两个物体的正压力。
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水平方向的拉力,物体与地面间的滑动摩擦因数为0.2,拉力为15N时,求物体的加速度。
解析:根据滑动摩擦力公式,可求得物体与地面间的滑动摩擦力为f = μN = 0.2 × 50 = 10N。因此,当拉力为15N时,物体受到的合力为F合 = F - f = 15 - 10 = 5N,根据牛顿第二定律,物体的加速度为a = F合/m = 5/5 = 1m/s²。
例题2:一个质量为2kg的木块在粗糙水平面上以一定的初速度向右运动,已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2,木块受到的滑动摩擦力为多大?如果用一水平向左的力F作用于木块,使木块做匀减速运动,那么木块受到的滑动摩擦力又是多大?
解析:根据滑动摩擦力公式,可求得木块与地面间的滑动摩擦力为f = μN = 0.2 × (20 + mg) = 6N。当木块做匀减速运动时,其加速度为a = (F - f)/m = (F - 6)/2。由于木块做减速运动,因此摩擦力方向向左。
常见问题:
1. 滑动摩擦力与哪些因素有关?
答:滑动摩擦力与两个物体的正压力、动摩擦因数以及接触面的粗糙程度有关。
2. 如何根据运动状态判断滑动摩擦力的方向?
答:根据牛顿第二定律,物体所受滑动摩擦力的方向与物体相对地面的运动方向相反。如果物体加速运动,则滑动摩擦力与加速度方向相同;如果物体减速运动,则滑动摩擦力与加速度方向相反。
3. 如何求解滑动摩擦力的大小?
答:根据滑动摩擦力公式,可以直接根据物体的质量、正压力和动摩擦因数来求解滑动摩擦力的大小。
