高一物理摩擦力的计算方法

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文章源于某高一学生的物理问题与王尚老师的答复。本文主要探讨物理问题:摩擦力的分类,不同类型的摩擦力如何求解计算?

中学生

高一物理问题:摩擦力如何计算?

学生物理问题:王尚老师您好,我希望您能够抽出时间来回复我的问题。

我是新高一的学生,初中物理学的还行吧。可到了高中,觉得物理学起来特别没有感觉了。

最近几次考试成绩也不好,特别是受力分析中的摩擦力学的云里雾里的。我想问的是,摩擦力到底怎么求解呢?两类摩擦力我总是分不清楚。

王尚老师回复

王尚老师:您问我这个问题,说明您课本看的不多,基本知识学的不够扎实。

高中物理确实比初中物理要复杂,不过再复杂的问题,也都是通过课本上的基本概念、定理定律、物理公式来求解的。所以,物理课本中的基础知识一定要扎实,要吃透。越是往后学,你会更深入体会到这句话。

受力分析中,遇到摩擦力的问题,一定要在脑子里快速反应出这两点:

1.摩擦力分为两种,两类摩擦力的概念要清晰。

2.不同的摩擦力类型,选择不同的计算思路。

(1)滑动摩擦力的计算思路

摩擦力的分类中,如果发生相对滑动,则为滑动摩擦力;反之,则为静摩擦。下面我们先来分析滑动摩擦力的大小。

滑动摩擦力的大小计算,必须要用公式f=μN。

(1)在接触力中,必须先分析两个物体间弹力N,再分析摩擦力的大小。

(2)有滑动摩擦力的时候才能用公式f=μN,其中的N表示物体间的压力大小,不一定等于物体重力G。只有在水平面上N才有可能与重力mg一致。

(2)静摩擦力的计算思路

两物体之间只有运动趋势,而没有相对运动情况,这时的摩擦力称之为静摩擦力

(1)必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律f=μN计算。严格来说,其最大值略大于滑动摩擦力。但在大多数的试题中往往给出这样的条件:静摩擦力的最大值等于滑动摩擦力,即fm=μN。

(2)静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定(“被动性质的力”),其可能的取值范围是:0<f≤fm。

解决静摩擦力的问题,关键在于画受力图,研究其他的力。

切记,不同的摩擦力计算思路是截然不同的,要是用错了方法,十之八九会做错。

一般的题中会提到最大静摩擦力等于滑动摩擦力。这种情况下,当物体恰好由静摩擦力转化为滑动摩擦力的时候,两种计算思路都可行。

上述的这种情况,在牛顿运动定律的解答题中经常考到。在这里,王尚先给你提个醒。

更深入的解析,我推荐您查看我们高中物理网整理的摩擦力文章:

http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/29.html

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文/王尚,微信公众号teacherws,北京西城物理教师。

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