能直读的动摩擦因数测量器

两物体间相对滑动时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力,滑动摩擦力的产生条件是:(1)两物体间要有压力(接触、形变),(2)两物体间要有相对运动.物体受到与它接触的另一物体对它的滑动摩擦力的大小为f=μN,方向与该物体相对于另一物体的运动方向相反,其中μ为这两物体间的动摩擦因数,μ=f/N,与两个物体材料有关,与接触面的情况(如粗糙程度等)有关.     

摩擦力的分析方法

为了帮助同学们掌握摩擦力，本文向同学们介绍几种摩擦力的分析方法．１滑动摩擦力１．１滑动摩擦力是成对出现的例如，一物体由斜面上滑下时如图１－ａ，物体受到斜面对它沿斜面方向向上的滑动摩擦力ｆ和物体对斜面沿斜面向下的滑动摩擦力（图１－ｂ）．１．２滑动摩擦力...     

摩擦力作功与功能原理

引言 物体m在地面上滑动时,地面作用在m上的摩擦力是否作功?m作用在地自上的摩擦力是否作功?摩擦生热,是哪个摩擦力生热?还是两个摩擦力都生热?这些问题,一般普通物理书上很少讲。这里谈一下我个人的意见。另外,还谈一下与此有关的功能原理。 一、功的定义和意义 为了说明问题,我们先把功的定义和意义讲清楚。 1.功的定义 力F的作用点发生位移ds时,F作的功定义为 dW=F、 ds( l)在这个定义式中。ds是F的作用点的位移,这一点有些普通物理书上讲到了,但很多普通物理书上都没有说清楚,只笼统地说是位移,甚至有的书上说成是物体的位移。 还应指…     

物体的位移和力的作用点的位移两个概念的区别

对于功这一概念有以下两种陈述,一般普通物理书中的陈述为:功等于沿位移方向作用于物体的力与力的作用点的位移的大小之乘积;现行高中物理课本第一册的陈述为:功的大小等于力和受力作用的物体在力的方向上所通过的路程的乘积(这里所说的路程,严格说来是指位移,高中物理没有深入讲解和应用这一概念,以下我们按位移来理解)。物体的位移与力的作用点的位移是有区别的。下面我们通过实例加以说明,然后再对这两种陈述方式略加评述。图1所示的是一个圆盘A,放在一个绝     

“摩擦力器”的设计与应用

 利用“摩擦力器”能直接观察物体在各种状态下图1所受摩擦力的大小和方向,并能测量出两种物体间的滑动摩擦系数,使抽象的摩擦力概念变为更直观、更容易理解,大幅度降低了摩擦力的教学难度。教具“摩擦力器”把摩擦力的传感器和显示器设计在一个箱体内,如图1所示。箱体的上下底板就是摩擦力传感器,它通过小轮(上下各4个)跟箱体相连,可使上下底板相对于箱体左右移动。当底板受到摩擦力(包括静摩擦或滑动摩擦,下同)的作用时,在箱体与底板间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力和静摩擦力可以忽略不计的情况下,连接箱体与底板间的左、右弹簧的形变相同(相同弹簧),合力为零。     

上期问题与思考解答

题1:由于大气摩擦对卫星作负功,似乎要使卫星的动能减小,从而使卫星的速率减小。但是,由于卫星是处在地球的引力场中,速率的减小将导致轨道半径的减小,这将使卫星的引力势能减小,从而要使卫星的动能增加。实际上,引力势能的减小将抵偿摩擦力的负功而有余,从而使卫星的动能增大,因而它的速率将增大。定量计算如下: 卫星作圆周运动的条件为式中m和M分别为卫星和地球的质量,r为卫星轨道的半径。对此式取微分: 在某一时间t内,摩擦力F对卫星作的功为: 从功能原理得卫星动能的增量为:由于由(4)式得:把(2)式代入(5)式得 这就说明由于大气的摩擦,卫…     

斜面上一物体平衡时的力图应怎样画?

根据斜面上一物体的平衡条件可知,力图的正确画法应如图1所示。图1虽然正确无误,但画起来很不方便,有必要将其进行合理的简化。根据力学公理:作用在刚体上任意点A的力与作用在另一点B的同样的力(大小和方向都相同)加上一个矩为r_(BA)·F_A的力偶等效,即作用在A点的力F_A所产生的效果,等于作用在B点的力F_B加上力偶[F_A,F_B']所产生的效果。其中F_B=F_A,F_B'=-F_B,F_A和F_B'的力偶矩m_B(F_A)=r_(BA),F_A(如图2)。根据上面的公理,物体和斜面间的摩擦力f可以用作用在物体重心C上的力f_c(f_c=f)和力偶[f,f_c'(其中f_c'=-f_c)来代替而不改变力的作用效果(如图3)。     

最大静摩擦力初探

为什么最大静摩擦力总是大于滑动摩擦力呢?摩擦力是分子力的表现,当两个面相互接触时,两个面的部分表层分子产生了相互作用,就会出现接触力(一般来说,接触力是倾斜的)。把这个接触力正交分解,法向作用为弹力,切向为摩擦力.摩擦力的大小f=μ×N,N为弹力,μ为摩擦因数,它与两个因     

浅议“做功”

关于功的概念高中物理的定义是:作用在物体上的力与物体在力的方向上产生的位移之积即为该力对物体所作的功．W=Fcosθ(θ为力与位移之间的夹角)(1)如果力没有直接作用在物体上,这时力所     

使用动量定理应該注意的一个問题

将牛顿第二定律的数学表达式对时间积分,我们就得到动量定理(也称动量原理): (?)fdt=mv—mv_0.(1)它表示了力对时间的累积效应。式中mV_0及mV分别为t_0及t时刻物体的动量。而f为物体所受外力的矢量和(以后简称合外力)。并把(?)fdt称为力f在Δt=t—t_0时间内的冲量。若在△t=t—t_0时间内物体所受的合外力为恒力,则(1)式可写为 f△t=mv—mV_0 (2) 若在Δt=t—t_0时间内物体所受的合外力为变力,我们也可用中值定理将(1)式写为     

刚体转动中的功

在较早一些的物理教科书中关于“功”的定义是“力对物体的功等于力在作用点位移的分量和作用点位移大小的乘积”,中专《物理》教材陕西三版的教材也是这样定义．但“力的作用点的位移”是一个不确切的概念,如果力作用对象是一个物体,则应该用研究一个质点系的方法来对...     

“滑动摩擦力演示仪”教具的改进与创新

在中学"滑动摩擦力"这一章节的教学中,滑动摩擦力一直都是教学的重难点.然而传统探究实验不利于学生对概念的深入理解,学习过程中经常出现"惯性思维".针对该问题,通过自制教具进行教学,得到了较好的实验结果,解决了滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,与运动方向无关,滑动摩擦力即可以是阻力也可以是动力,静止的物体也可以受到滑动摩擦力3个教学重难点问题,值得推广使用.     

谈课堂教学中的预设和生成--从一堂"问题课"说起

事情发生在“摩擦力”这节课上．“滑动摩擦力的大小与接触物体间的压力成正比，与接触面的粗糙程度有关．物体表面越粗糙，同样压力下摩擦力越大；物体表面越光滑，摩擦力就越小．”说这段话的时候，我很自信，因为实在是太熟悉了，我也丝毫没有对这句话的科学性产生过怀疑．但接下发生的事让我大感意外．     

对摩擦实验的改进

现行初高中物理课本中有关摩擦实验的效果总不理想,主要存在三个问题: 1.初中物理课本关于滑动摩擦与滚动摩擦的两个演示实验和研究滑动摩擦的学生实验,都是在测力计拉着滑块运动时测量摩擦力的。只有手对测力计拉力保持水平且恒等于滑动摩擦力(或滚动摩擦力)时,滑块才能匀速运动,测力计示数才等于摩擦力。然而手拉测力计的力一般很难做到既保持水平又恒等于摩擦力,测力计也就很难有一个确定的示数。     

对于"功"定义中的一点看法

有一个版本的新课标教材中"功"的概念是从动能和势能的变化角度来定义的,即"物体在力的作用下,动能或势能发生了变化,我们就说力对物体做了功."它对于解释物体在运动中高度或速度有变化的情况还比较方便.然而,当一力作用于物体使之在水平面上匀速运动时,由于其动能或势能并未发生变化,由此则会得出"此力不对物体做功"的错误结论,可见这个版本教材功的定义不能涵盖此种情况,具有局限性.     

浅谈摩擦力的电磁本质

浅谈摩擦力的电磁本质孟志坚（杭州市城建工程学校３１００１２）摩擦是一种比较复杂的物理现象．本文以干燥的固体表面的摩擦为例，从微观角度来分析、探讨摩擦力的产生原因及其本质并试阐述一般情况下最大静摩擦力为什么大于滑动摩擦力的机理．两个物体在实际接触区相互...     

人走路的力学机制分析

人走路的力学机制极其复杂.从运动学角度考虑,人走路的过程既有加速,也有减速.从动力学角度来看,人所受到地面的作用力是变力.通常,人们对人走路的动力来源有一致的看法,认为人之所以能起步,是因为人蹬地的同时,地面对人的脚底有静摩擦力作用.这种说法肯定是正确的.但用以分析人走路的力学机制则是不完全的,有不少的人提出疑问.疑问之一,相互施予静摩擦力的两个物体,不可能有相对运动,为什么人走路时向前移动?疑问之二,人走路时地面施予人的脚底的摩擦力是静摩擦力,其力的作用点无水平方向的位移,该力的功为零,为什么人获得了动能?下面就上述疑问,从与质心概念有关的力学原理作简要分析.     

斜面上一个物体的平衡问题

问题:斜面上放一貭量为m的物体,静止不动。在考虑摩擦力的情况下,重力分力P_1与静摩擦力f_r虽然大小相等、方向相反,但不在一直线上,为什么能平衡呢?图1所表示的物体受力情况正确吗?在什么情况下才能这样表示?如果将斜面逐渐抬高,物体在什么条件下开始滑动而不翻转?又在什么条件下翻转而不滑动?等等。新教师回答这些问题时遇到了困难。现在分析如下: 对于一个不能看作成为貭点的物体来说,图1的分析是不正确的。物体在斜面上的平衡不是受了两对正交力的作用,而是受到两对力偶的作用(图2)。一对力偶是重力分力P_1与静     

又一个形式的趋稳运动

在有关教材中讨论过物体下落这类运动.如图1所示,物体受到动力F和阻力f,F不变(在下落运动中F=mg),f与速度v成正比,f=kv是变力.     

利用打点计时器验证f=μN并测量滑动摩擦系数

f=μN是从实验得出来的规律,但在一般的教材上只定性地给予说明。既使设计了验证实验,也是很粗糙的。比如高中课本上,是采用物体在匀速直线运动时所受的合外力为零这一原理,通过测量对物体的拉力,求出物体所受的摩擦力,从而得到滑动摩擦系数。从理论上分析这是可行的,但实际上在测量中存在一些问题。在实验中,是凭着肉眼的观察来判断物体是不是作匀速