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时间:2018-07-19
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1、高中物理摩擦力知识归纳1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。3、摩擦力的方向:①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方
2、向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。4、摩擦力的大小:(1)静摩擦力的大小:①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。(2)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比
3、,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定
4、,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关. 功能关系:功和能的关系:功是能量转化的量度。有两层含义:(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。 做功的过程是物体能量的转化过程,做了多少功,就有多少能量发生了变化,功是能量转化的量度. (1)动能定理 合外力对物体做的总功等于物体动能的增量.即 (2)与势能相关力做功
5、导致与之相关的势能变化 重力 重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值.即WG=EP1—EP2=—ΔEP 弹簧弹力 弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加.弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值.即W弹力=EP1—EP2=—ΔEP 分子力 分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值 电场力 电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。注意:电荷的正负及移动方向电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值 (3)机械能变化原因 除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物
6、体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时,即机械能守恒 (4)机械能守恒定律 在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内,动能和势能可以互相转化,但机械能的总量保持不变.即 EK2+EP2 =EK1+EP1, 或 ΔEK =—ΔEP (5)静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;(2)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的互相转移,而没有机械能与其他形式的能的转化,静摩擦力只起着传递机械能的作用;(3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力对系统所做功的和总
7、是等于零. (6)滑动摩擦力做功特点“摩擦所产生的热” (1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;=滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积,即一对滑动摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功,其大小为:W=—fS相对=Q 对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能,(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程) (7)一对作用力与反作用力做功的特点 (1)作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;作用力做负功、不做功时,反作
8、用力亦同样如此.(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零. (8)热学外界对气体做功 外界对气体所做的功W与气体从外界所吸收的热量Q的和=气体内能的变化W
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