1. 摩擦力的功如何计算。
原发布者:忍韧仞仁
摩擦力的计算方法滑动摩擦力和静摩擦力的求解方法是不一样的,在求解摩擦力大小时,一定要分清是静摩擦力,还是滑动摩擦力.一、滑动摩擦力大小的计算1.公式法:根据F=μFN计算.(l)根据物体的受力情况,求出对物体的正压力FN.(2)由公式F=μFN求出滑动摩擦力,其中户为动摩擦因数.2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速、静正),根据二力平衡条件求解.二、静摩擦力的计算1.平衡条件法求解静摩擦力.如图3-3-19所示,水平面上放一静止的物体,当人用水平推力推物体时,此物体静止不动,据二力平衡条件,说明静摩擦力的大小等于推力的大小,2.静摩擦力是一种被动力,它随外力的变化而变化,静摩擦力的取值范围:O<F≤Fmax,与物体间的正压力无关,因此不能用公式F=μFN求解.3.最大静摩擦力Fmax。:大小等于物体刚刚滑动时沿接触面方向的外力,是静摩擦力的最大值,大于滑动摩擦力,一般情况认为二者相等,最大静摩擦力Fmax。。与正压力有关,公式为Fmax=μ静FN,μ静为物体间的静摩擦因数,比动摩擦因数μ略大.例质量为2kg的物体静止在水平地面上,如图3-3-20所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力.(g取10N/kg)(l)当推力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当推力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是多大?点评:在进行摩擦力计算时,首先应
2. 摩擦力做功公式
摩擦力做功公式:F=μ×Fn。式中的μ叫动摩擦因数,也叫滑动摩擦系数,它只跟材料、接触面粗糙程度有关,注意跟接触面积无关,n为正压力。
阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力叫做摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。
摩擦力分为静摩擦力、滚动摩擦、滑动摩擦三种。
一个物体在另一个物体表面发生滑动时,接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦,称为滑动摩擦。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。压力越大,物体接触面越粗糙,产生的滑动摩擦力就越大。
1、增大物体表面的压力
2、增大物体表面的粗糙程度
3、变滚动摩擦为滑动摩擦
4、变湿磨擦为干摩擦
5、用外力将其粘合
1、用滚动摩擦代替滑动摩擦;
2、使接触面分离【在物体接触面形成一层气垫或磁悬浮】;
3、减小压力;
4、减小物体接触面粗糙程度
3. 摩擦力做功的计算方法
一、滑动摩擦力
两物体直接接触,接触面上有弹力出现,接触面不光滑,接触面上有相对运动时,二者相互向对方施加阻碍相对运动的滑动摩擦力。
1.滑动摩擦力一定做功吗?
由以上对滑动摩擦力的描述,很容易得出一个结论:滑动摩擦力一定做功。其实这个结论是错误的。尽管出现滑动摩擦力作用的两物体,肯定有相对运动发生,但计算功的公式中的s是受力物体相对地面的位移,两物体间有相对运动,但两物体不一定全都相对地面有位移发生。
如图1所示,A、B两物体叠放在水平地面上,用细绳将A物体拴接于竖直墙上,两物体的接触处不光滑,现用水平拉力将物体B拉出,在拉出B物体的过程中,B对A的滑动摩擦力是水平向右的,而A物体相对地面的位移却是零,所以B对A的滑动摩擦力对A不做功。
判断滑动摩擦力是否做功,首先要搞清是哪个力对那个物体做不做功,关键是看这个物体在摩擦力的方向上相对地面的位移是不是零。
2.滑动摩擦力一定做负功吗?
由于摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,如两物体中甲对乙的滑动摩擦力方向总是与乙相对甲的运动方向对反,这也很容易得出滑动摩擦力一定做负功的错误结论。
判断滑动摩擦力是做负功还是做正功,首先还得搞清是判断哪个力对哪个物体做功,关键是判断该物体所受滑动摩擦力的方向与它相对地面的位移方向间的夹角是大于、等于还是小于90o,与此分别对应的是做负功、不做功、做正功。
如图2所示,在光滑水平地面上静置一表面不光滑的长木板B,现有一可视为质点的小物体A以水平初速度vo从长木板的左端滑向右端。如图3、图4所示,在A未离开B前,A物体所受滑动摩擦力fAB水平向左,A相对地面的位移sA方向向右,所以滑动摩擦力fAB对A做负功;B物体所受滑动摩擦力fBA方向向右,相对地面的位移sB方向向右,滑动摩擦力fBA对B做正功。
3.一对滑动摩擦力功的代数和一定不为零吗?
物体间力的作用总是相互的,两物体间的滑动摩擦力也不例外,如图2中的A、B两物体间,A对B施加滑动摩擦力fBA的同时也受到了作为此力的反作用力的B对A的滑动摩擦力fAB,由牛顿第三定律知,这两个力大小相等,设它们的大小为f,则上述过程中,这两个力的功分别为:,。由于|sA|>|sB|,所以,WA+WB≠0。
两物体间有滑动摩擦力,两物体肯定相对滑动,一段时间里它们各自相对地面的位移一定不相等,作为作用力与反作用力的一对摩擦力的功的代数和一定不等于零。
4.“滑块模型”中一对滑动摩擦力功的代数和一定等于二者机械能的增量吗?
如图2所示的“滑块模型”中,设A、B的质量分别为m、M,A离开B时它们的速度分别为vA、vB,对A、B分别运用动能定理有:,,这样,,由此可以看出,这一对摩擦力功的代数和和等于A、B系统机械能的增量。同时不难看出:。由此也可以看出,系统损失的机械能。所以,也可以由计算该模型中系统损失的机械能或增加的内能。
由于滑动摩擦力对A做负功,也就是说A克服滑动摩擦力做功,功的大小等于A减少的机械能。由上述讨论可知,A减少的机械能,一部分转移为B的动能,一部分转化成了系统的内能。
所以,在“滑块模型”中,作为作用力与反作用力的一对滑动摩擦力功的代数和一定等于二者机械能的增量。
5.滑动摩擦力做功的多少一定只与位移有关吗?
前边所讨论的滑动摩擦力做功问题中,所涉及的滑动摩擦力的大小、方向均衡定不变,即在所讨论的过程中,摩擦力是恒力,计算摩擦力的功时,取所研究的过程中物体的位移计算功的大小。但若在研究的过程中,滑动摩擦力是变力,情况就不同了。如:
用水平拉力拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周,如图5所示,已知滑块的质量为m,物块与轨道间的动摩擦因数为μ。求此过程中摩擦力所做的功。
在物体沿圆周运动过程中,摩擦力的方向,始终与运动方向相反,圆周相切,属于变力,但大小却不变。如图6,若把圆轨道分成无穷多个微元段,摩擦力在每一段上可认为是恒力,则每一段上摩擦力做的功分别为,,,……,摩擦力在一周内所做的功:。
所以,若问题中所涉及的摩擦力不恒定时,计算滑动摩擦力的功时要考虑物体运动的实际路线,不能仅仅看位移。也不能仅仅运用公式计算,可运用如上使用的“微元分割”或功能关系、能量守恒等物理关系。
二、静摩擦力
两物体间出现静摩擦力作用时,两物体是相对静止的,但它们相对别的参考系可能是运动的,而且速度相同。
6.静摩擦力是否做功?
要回答这个问题,得从功的计算公式谈起。公式中的F就是要计算做功的那个力,s是受力物体的位移,它的大小、方向与参考系的选取有关,计算某力的功时均以地面或相对地面静止不动的物体为参考系。在具体问题中,若受力物体可以简化为质点,则位移就是质点的位移,若不能简化为质点,则位移就是力的作用点的位移。公式中的是位移方向与力的方向间的夹角。公式中力F、位移s、cosα,这三个量中只要有一个量取值为零,则功为零,即不做功。谈论静摩擦力是否做功,前提就是静摩擦力必须存在,接下来就是看s和cosα了,若s为零,即受静摩擦力作用的物体相对地面静止,静摩擦力的功就是零,即静摩擦力不做功。若s不为零,但α=90o,即静摩擦力与物体运动方向垂直时,静摩擦力也不做功。除此之外,静摩擦力的功不会为零,也就是说静摩擦力会做功。
比如我们用手指夹起钢笔,平衡掉重力使钢笔相对手指静止的力,就是手指对钢笔的静摩擦力,它的方向竖直向上,当钢笔在空中沿水平方向运动时,手指对钢笔的静摩擦力不做功;当钢笔在非水平方向运动时,手指对钢笔的静摩擦力对钢笔做功。
在静摩擦力存在的前提下,它是否做功,关键是看s或cosα是否为零。
7.静摩擦力做正功还是做负功?
在讨论了静摩擦力是否做功后,讨论这个问题就比较简单了。由公式可以看出,当静摩擦力方向与位移方向间的夹角小于90o,即α<90o时,静摩擦力做正功;当静摩擦力方向与位移方向间的夹角大于90o,即α>90o时,静摩擦力做负功。如上面所说的手指夹着钢笔在空中的运动,若向上运动,则静摩擦力的功是正功;如向下运动,则静摩擦力的功是负功。
静摩擦力做正功还是做负功,全在于静摩擦力的方向与位移方向间的夹角大小。
8.一对静摩擦力功的代数和是否为零?
物体间力的作用是相互的,即作用力与反作用力,它们总是等值、反向、共线地分别作用于两物体,静摩擦力也不例外。那么,作为作用力和反作用力的一对静摩擦力,它们分别对对方做的功的代数和是否为零呢?由于静摩擦力的施力者与受力者相对静止,它们相对地面的位移相同,答案是肯定的,那就是作为作用力和反作用力的一对静摩擦力的功的代数和一定为零。
比如,将一个物体静置于水平地面,用水平拉力F去拉物体,物体仍静止不动,这时地面对物体及物体对地面的静摩擦力大小都是F,由于物体(质点)相对地面的位移是零,物体对地面的静摩擦力作用点相对地面的位移也是零,当然,这两个力对对方的功就自然是零了,这两个力静摩擦力的功的代数和自然是零。再比如将A、B两物体叠放在水平地面上,用水平拉力F拉物体A,使A、B两物体保持相对静止一起做直线运动,如图7所示。运动过程中,两物体的位移相同,A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力大小相等、当向相反,因此,这两个力静摩擦力对对方做的功等值反号,它们的代数和为零。
9.人走路过程中,地面的静摩擦力对人是否做功?
这个问题,咋一看似乎是做正功,其实,地面对人的静摩擦力是不做功的。人走路过程中,只是人脚接触地面时才受到地面对脚的静摩擦力作用,脚抬起来向前移动过程中,是不受地面的静摩擦力作用的。从脚触地到离地,静摩擦力的作用点相对地面没有移动,即脚相对于地面的位移是零,故地面对人的静摩擦力对人不做功。同理,人对地面的静摩擦力对地面也不做功。
既然不做功,那么人走路时的动能是怎么获得的呢?人在走路时,人脚是要斜向后登地的,登地时人体下肢对躯干施加斜向前上方的力,同时躯干向前发生位移,所以这个力对人体做正功,使人获得动能。人登地,抬脚向前,需要下肢肌肉的收缩舒放,自然要消耗人体的生物化学能。所以,走路过程中人获得的动能实际上来自于人体的化学能。地面对人的静摩擦力的存在,保证了走路时下肢对躯干作用力的实施,为人体肌肉施力做功提供了条件。
10.汽车运动中,地面对主动轮的摩擦力对汽车是否做功?
汽车运动中,发动机通过传动装置带动主动轮绕车轴转动,若不打滑,地面对轮胎与地面的接触处有静摩擦力作用,其方向与汽车运动方向一致。随着轮胎在地面的滚动,轮胎表面与地面的接触点(静摩擦力的作用点)随轮胎的转动离开了地面,这个作用点在摩擦力的方向上相对地面的位移是零。所以地面对主动轮的摩擦力对汽车不做功。
11.静摩擦力做功,系统内能是否一定增加?
如图8所示,将一火柴盒放在光滑水平面上,使火柴盒的涂药面朝上,用一根火柴棍的涂药端紧压火柴盒的涂药面。现在火柴棍另一端用力推动火柴盒运动,火柴盒之所以运动,就是火柴棍对起静摩擦力作用的结果,这个静摩擦力显然做了功,但由于施力者(火柴棍)与受力者(火柴盒)间未发生相对滑动,并未使接触面的内能增加而使温度升高,这样是不能点燃火柴的。所以静摩擦力做功,不一定引起系统的内能增加。
4. 静摩擦力做的功怎么计算如人走路。
所有的做功计算只要记住:力乘以力方向上的位移,所以人走路时静摩擦力做的功应该是摩擦力乘以路程。由于方向相同,为正的功。实际上,人走路全靠摩擦力,这样也可以想得到计算的方法。
5. 摩擦力做功
摩擦力做功公式中的距离S,就是摩擦力作用的位移。
可能你会有如下困惑:滑动摩擦力做功,一部分转化为热量,另一部分转化为了被摩擦物体的动能。
例如:静止的物体放到传送带上,刚接触的一段时间,物体和传送带之间的是滑动摩擦力,物体加速运动,直到物体速度和传送带相同,才保持相对静止。这个过程中,摩擦力做功一部分转化成物体动能,另一部分转化成热量。
摩擦力的总功:W=fScosα
其中,S是摩擦力作用的位移。
产生的热量 Q=fL 其中,L是发生滑动摩擦的两个物体之间的相对位移,也就是例子中,物体相对传送带的位移。
摩擦力的功:W=Q+E E为物体获得的机械能,也就是例子中物体得到的动能
6. 摩擦力做功的计算方法
乘以路程
因为摩擦力做功只要物体在运动,就在作负功或正功.
而路程可以表示一直的时间所做的功,位移只和初末位置有关,与时间无关
当然拉,如果是直线运动的话,那就更好理解了.要乘以路程.
7. 怎么算摩擦力
问题一:摩擦力的计算公式是什么?? 计算摩擦力的大小时,应先判断该摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力。再用相应方法求出。
滑动摩擦力的大小计算公式为f =μN ,式中的μ叫动摩擦因数,也叫滑动摩饥系数,它只跟材料、接触面粗糙程度有关,注意跟接触面积无关;N为正压力。
滑动摩擦力:发生在两个相互接触而相对滑动的物体之间,阻碍着它们之间相对滑动的力。
摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势方向相反。而不是与物体的运动方向相反。摩擦力可作为动力也可作为阻力。
问题二:初中物理摩擦力怎么算 要解决摩擦力的问题,你必须理解摩擦力的概念即产生摩擦力的条件。
所谓摩擦力就是阻碍物体相对运动的力,摩擦力的方向跟物体运动方向或者相对运动方向相反。
产生摩擦力的条件是:(1)两个物体必须接触;(2)两个物体之间有挤压;(3)两个物体之间有运动或者相对运动趋势。
1、一个物体静止在水平面上,如果不受推力或者拉力,就不受到摩擦力的作用。如果收到推力或者拉力,则属于静摩擦力的范畴,摩擦力的大小跟拉力或者推力的大小相等,与物体的重力或者压力没有关系。只有最大静摩擦力才与物体受到的压力或者重力有关。
2、如果将物体压在墙上,则摩擦力的大小等于物体受到的重力
3、只要物体在水平面上做匀速直线运动,则物体在水平方向上受到平衡力的作用,即推力或者拉力等于摩擦力。
4、用10N的力没有推动物体,则物体受到静摩擦力的作用,其大小等于推力的大小。用15N的力刚好推动,这时物体受到的摩擦力为最大静摩擦力,以后再加大推力的话,其摩擦力就不会变了。理论上物体的滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,但是通常情况下都认为它们是相等的。
5、用15N的力拉着重10N的物体竖直向上匀速运动,则摩擦力为f=15-10=5N
如果你看懂了我上述的回答,我想你对摩擦力的认识会更进一步的!
问题三:求摩擦力的几种方法 摩擦力做功几种求法
摩擦力做功计算是同学做题时容易疑惑的问题,概括的说分为三种情况,下面举例说明:
一、在摩擦力大小、方向都不变的情况下,应该用 可求。
二、在摩擦力大小不变,方向改变时,由微元法,可将变力功等效成恒力功求和。
例1:质量为m的物体,放在粗糙水平面上。现
使物体沿任意曲线缓慢地运动,路程为s,物体与水平面间的动摩擦因数为 。则拉力F做的功为多少?
解:由微元法可知:F做的功应等于摩擦力做功总和。
例2:如图所示,竖直固定放置的斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切,圆弧面半径为R,圆心O与A、D在同一水平面上,∠COB=θ。现有一个质量为m的小物体从斜面上的A点无初速滑下,已知小物体与AB斜面间的动摩擦因数为μ。求(1)小物体在斜面体上能够通过的路程;(2)小物体通过C点时,对C点的最大压力和最小压力。
[解析](1)小物体在运动过程中,只有重力及摩擦力做功,小物体最后取达B点时速度为零。设小物体在斜面上通过的总路程为s,由动能定理得:
①
又
由①②式得:
(2)小物体第一次到达C点时速度大,对C点压力最大。
由动能定理 ④
解③④⑤式得
小物体最后在BCD圆弧轨道上运动,小物体通过C点时对轨道压力最小。得:
⑥
解⑥⑦式得
由牛顿第三定律知,小物体对C点压力最大值为
最小值
[注意,摩擦力做功的公式 中,s一般是物体运动的路程]
三、摩擦力大小、方向都在时刻改变时,速度V越大时,压力 也越大,则由 可知 越大,f也越大,摩擦力做功越多。
例1:连接A、B两点的弧形轨道ACB与ADB是用相同材料制成的,它们的曲率半径相同。如图所示,一个小物体由A点以一定初速度v开始沿ACB滑到B点时,到达B点速率为 若小物体由A点以相同初速度沿ADB滑到B点时,速率为 与的关系:( )
A > B = C >
问题四:滑轮组中的各类摩擦力计算怎么计算 理想下F=1/nxG,S=nh,机械效率=Gh/SF 半理想F=1/nx(G动+G物),s=nh,机械效率=G物h/SF 现实状态F=1/nx(G动+G物)+f摩,s=nh,机械效率=G物h/SF
问题五:摩擦力怎么算? 就是 *** 的 ***
问题六:初中摩擦力的计算 做匀速运动时的摩擦力5穿是最大静摩擦力。当你用小于5N的力拉动物体时物体不会动,它所受的是静摩擦力,大小等于你的拉力。而当你的用力大于5N时,物体运动,所受动摩擦力,却是因为压力和粗糙程度没变而其摩擦力就等于最大静摩擦力的。希望你可以搞明白。加油!!
8. 摩擦力做的功怎么算
9. 物块克服摩擦力做功如何计算
因为
,
所以物体克服摩擦力做功,你要知道
计算一个力的做功(包括摩擦力)
。是物体对外做功,角度大于90度,这个不是这样说的,
运动状态
这样的克服摩擦力无关。我们也可以说成是物体克服摩擦力在做功。要分不同情况:①给气体施压,这只是说法的变换而已。克服摩擦力做的功就是摩擦力乘距离,当摩擦力对物体做负功时,外力就是人的推力,比如克服重力做功其实就是重力乘高度。一般动摩擦力都要比静摩擦力要校所以
克服摩擦力做功要比fs校
你平面上的求解是正确的。
对的
②在光滑平面上推动一个木箱,上面的回答有点误导人,
其实
,外力和摩擦力同时对物体做功,在未知桌面的光滑情况下是无法求出物体的末速度的。是相对位移不是绝对位移!
顺便说一下··传送带上,
在水平面上推动木箱,答案不是fs
,
再讨论摩擦力的问题,改变的只有物体的动能。当然有区别啦
物体克服摩擦力做功,此时摩擦力为动力,有发生位移(位移和摩擦力不垂直)。而摩擦力对物体做功是外力对物体做功,外力做正功。要损失能量,摩擦力做功,能增加自身能量,
吸收(或放出)热量是另一种情况,就像人家把钱给了你。放在
斜面上的摩擦力f是静摩擦力。
罗马字母不会打)
F=30N
S=3m
m=1kg
对于物体
内能就等于摩擦力做的功
Q1=umg*s
(这里的Q就是内能)
同理对于桌面
。两者是否并联要看具体问题,夹角小于90度,就是摩擦力做负功,也是物体克服摩擦力做功。
如果要求内能
则需要摩擦系数u(不是这个字母,是摩擦力做负功的另一种说法。
你能说一下是什么样的问题吗?。摩擦力做正功,传送带就是静摩擦力做正功。摩擦力做正功。气体内能增大,就像你把自己口袋里的钱给了别人。物体克服摩擦力做功是一种情况,永远是力乘以力方向上的相对位移,有区别。就是物体受摩擦力(可为分力),此时摩擦力为阻力,
10. 摩擦力做功计算
物体重1千克所受摩擦力为f=umg=0.2x1x10=2N
取向右为正方向,物体向左的加速度a=-F/M=-2/1=-2m/s²
由vt=v0+at有:t=2s
因此物体在传送带上运动了2s,此时传送带运动了16m.
物体与传送带的相对运动位移就为16m
摩擦力做工w=fs=2x16=32J