摩擦力公式:
F = μF_{压} = μG
其中,μ是摩擦系数,F_{压}是压力,G是重力。
推导公式:
1. 滑动摩擦力:f = Fμ= μN
其中,f是滑动摩擦力,F是压力(等于滑动摩擦力与物体接触面的正压力之比),μ是摩擦系数,N是物体间的正压力。
2. 静摩擦力:根据二力平衡,静摩擦力的大小等于使物体产生相对运动趋势的外力(即拉力、推力、牵引力等),大小范围为0≤f≤fm,fm为最大静摩擦力。
相关例题:
【例1】一个质量为5kg的物体在水平地面上滑动,受到一个水平方向的拉力F的作用,如果地面对物体的摩擦力为8N,求拉力F的大小。
【分析】
首先根据二力平衡求出拉力的大小,再根据滑动摩擦力的公式代入数据求解即可。
【解答】
物体在水平地面上滑动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,根据二力平衡可知,拉力与滑动摩擦力大小相等,所以拉力大小为$8N$。
【例2】一个重为20N的物体在水平地面上做匀速直线运动,已知物体受到的水平拉力为5N,则物体受到的摩擦力为多少N?物体的动能是多少J?
【分析】
物体在水平地面上做匀速直线运动,水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小;动能的大小跟质量和速度有关,质量越大、速度越大则动能越大。
【解答】
因为物体处于匀速直线运动状态,属于平衡状态,所以摩擦力和拉力是一对平衡力。因为拉力大小为$5N$,所以摩擦力大小也为$5N$;因为动能大小跟质量和速度有关,质量越大、速度越大则动能越大,而本题中物体的质量没变,所以动能不变。答:物体受到的摩擦力为$5N$;物体的动能不变,仍为$0J$。
摩擦力公式:f = μf,其中μ是摩擦系数,f是摩擦力。
推导公式:根据牛顿第二定律,物体所受的合力等于质量与加速度的乘积。在滑动摩擦的情况下,物体受到的摩擦力与物体的正压力(垂直于接触面的力)和摩擦系数有关。正压力与重力有关,但方向不一定相同。因此,摩擦力可以表示为μ(Fy - mg)或μmgcosθ,其中θ是接触面与垂直方向的夹角,Fy是物体的法向应力。
相关例题:
问题:一个重为50牛的物体在水平地面上受到水平拉力作用,匀速前进了20米,摩擦力为15牛,求拉力做功多少焦?
分析:物体匀速前进,根据二力平衡条件可知,拉力等于摩擦力等于15牛;
已知前进距离,根据公式W=FS可求拉力做功。
解:拉力做功:$W = Fs = 15N \times 20m = 300J$。
初三摩擦力公式:
滑动摩擦力公式:f=μF_{滑}
静摩擦力公式:f = (mg+f')/u 或 f = (F-f')/u
其中,μ是动摩擦因数,F是力,F'是反作用力,f'是滑动摩擦力,m是质量。
推导:滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关。当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。反之,则越小。
相关例题:
例题1:一个重为50牛的物体在水平地面上受到摩擦力作用做匀减速直线运动,加速度大小为2米每秒的平方,在物体运动的过程中,物体受到的摩擦力大小为多少牛?
答案:根据滑动摩擦力公式,f=μF_{滑}=μmg=μ50牛=50牛。
相关问题:
问题1:摩擦力的方向如何判断?
答案:摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。例如,在上面的例题中,物体做匀减速直线运动,所以摩擦力方向与运动方向相反。
问题2:摩擦力的大小与哪些因素有关?
答案:摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关。压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大。
以上就是初三摩擦力的公式及其推导和相关例题常见问题。在学习过程中,要注意理解公式和推导过程,掌握摩擦力的基本概念和规律。同时,也要注意实际应用问题,通过实际问题来加深对摩擦力的理解。
