滚动摩擦

我们都知道摩擦分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。在讲静摩擦和滑动摩擦时提到静摩擦力和滑动摩擦力。在滚动摩擦中是否有滚动摩擦力呢?教学中,不少人提到:"滚动摩擦力比滑动摩擦力小。"这种提法对不对呢?下面我们来分析有关滚动摩擦的问题。     

无滑动滚动的摩擦力

通过一个演示实验，分析论证了纯滚动刚体所受摩擦力的静摩擦力，静摩擦力与物体的运动状态有关，与接触面性质无关。     

无滑动滚动时的摩擦力

通过一个演示实验 ,分析论证了纯滚动刚体所受摩擦力为静摩擦力 ,静摩擦力与物体的运动状态有关 ,与接触面性质无关 .     

线轴状刚体平面平行运动实验简析

用细丝线拉动线轴状刚体在水平平面桌面上(或水平导轨上)的运动,是典型的平面平行运动.改变细丝线拉力的倾角或方式,线轴状刚体可以有多种不同的运动状态,因此这是一个有趣的演示实验.之所以线轴状刚体有多种运动状态,关键因素是线轴状刚体在作纯滚动时它与平面桌面或导轨之间的相互作用力是静摩擦力,静摩擦力可以在一定范围连续变化以使线轴状刚体的运动能够满足动力学方程和运动学方程.当所需要的静摩擦力超出其最大允许值时,线轴状刚体与平面桌面或导轨之间将出现滑动,二者之间的摩擦力将由静摩擦力变为滑动摩擦力,纯滚动状态将消失.     

产生静摩擦力的两个物体一定相对静止吗

1提出问题在讲授高中静摩擦力的概念时,许多教师会向学生强调:"受静摩擦力的物体一定是静止的"这种说法是错误的,原因是没有指定参考系,只能根据教材上的摩擦力概念,加上"相对"二字,即"产生静摩擦力的两个物体一定是相对静止的"这才是正确的.但是,汽车在不打滑的情况下,驱动轮所受的摩擦力为静摩擦力,而此时受静摩擦力的物体——汽     

关于纯滚动时静摩擦力方向的一点评论

在一篇关于纯滚动中静摩擦力方向的讨论的文章(本刊本期甄钊文章《物体纯滚动时所受静摩擦力方向的讨论》)中,作者根据"静摩擦力的方向总是阻碍接触面之间的相对运动趋势"这一正确原     

刚体滚动中静摩擦力方向的直观判断方法与其作功问题

一.纯滚动中静摩擦力方向直观判断方法 相对静止的两个物体之间有相对滑动趋势时,则在两个物体的接触面(点)上就存在着阻碍相对滑动趋势的静 摩擦力,其方向与相对滑动趋势方向相反. 在刚体滚动中,物体间相对滑动趋势不象平动那样直观,静摩擦力方向不易给出.在图1中,质量为m,半径为 R的匀质实心圆柱体,受一水平外力F作用,在水平面上作纯滚动.作用在圆柱体P点处的静摩擦力方向由于相 对滑动趋势不明显,难以直接判定.为了能比较直观地确定滚动中静摩擦力方向,可以应用下述方法:先隔离研究 的滚动体,再设想 P点不受静摩擦力作用,然后找出在外…     

“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。     

3 GPa熔融盐固体介质三轴高温压力容器的轴压摩擦力标定

 在温度标定和围压标定的基础上,采用轴压循环方法,对3 GPa固体介质三轴高温高压实验系统的轴压摩擦力进行了标定,分析了围压、温度、轴向位移速率、装样方式（盐套类型）等实验条件对轴压摩擦力的影响。结果表明：静摩擦力、挤压摩擦力和滑动摩擦力3种轴压摩擦力对轴向应力的影响不同,其中静摩擦力和挤压摩擦力对轴向应力的影响很小,影响应力精度的主要是滑动摩擦力。静摩擦力及滑动摩擦力与围压正相关;静摩擦力与轴向位移速率正相关,但受其影响较小,滑动摩擦力不受其影响;静摩擦力和滑动摩擦力与温度负相关,并且受其影响较显著;盐套类型对轴压摩擦力的影响较大,当实验条件接近盐套熔点时,轴压摩擦力显著降低,当样品周围的盐套处于熔融状态时,轴压摩擦力最小。基于此,确定了标定轴压摩擦力的具体步骤,并对角闪岩的应力-应变曲线进行了轴压摩擦力标定。对比轴压摩擦力校正前、后的应力-应变曲线发现,经过轴压摩擦力校正的应力-应变曲线能更好地反映样品的实际变形情况。     

关于自行车运动中的滚动摩擦

一般说来摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦，一个物体在另一个物体表面滚动受到的阻碍称为滚动摩擦，也叫滚动摩阻，以滚动代替滑动可以大大减小摩擦阻力，滚动摩阻产生的原因和滑动摩擦不同，下面以人骑自行车运动为例，作一滚动摩擦的探讨。     

静摩擦力随拉力增大而一定增大吗?

静摩擦力是力学中常见的摩擦力的一种形式,其定义是;当物体有滑动趋势但尚未滑动时,作用在物体上的摩擦力称为静摩擦力．关于静摩擦力的大小,好多教材举例都是静摩擦力随拉力的增大而增大．这样很容易使学生产生误解,即静摩擦力随拉力的增大而增大．但是容易忽视的是在某些特殊情况下,静摩擦力却随拉力的增大而减少,下面举例说明上述情况及条件． 例１．一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体处于静止状态（如图１ａ所示）,此时物体共受到三个力的作用．重力ｍｇ,方向竖直向下．支持力Ｎ,垂直斜面向上．静摩擦力ｆ０,方向沿斜面向…     

摩擦力演示装置

为了辅助摩擦力的教学,自制了摩擦力演示装置,通过模拟电路与数字电路的转换可以直接显示出滑块与传送带间的摩擦力.该装置不仅可以探究静摩擦力和滑动摩擦力,而且还可直观地显示出物体间摩擦力的渐变过程.     

物体纯滚动时所受静摩擦力方向的讨论

对不同外力作用下物体纯滚动时所受静摩擦力方向给出了简洁的判断方法,并对大学物理教材上一道例题的解答进行了分析,给出了正确结果.     

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。     

主动力信息足以确定静摩擦力的指向吗?

摩擦力既是教学的重点,更是教学的难点,特别是静摩擦力的指向确定。文章将阐述:首先,就计算而言,静摩擦力指向确定并不重要;第二,对某些动力学问题,主动力信息不足以唯一确定静摩擦力的指向;第三,在某些特殊条件下,比如运动刚体的质心位于接触点法线上(如无质量偏心的圆柱),由主动力向撞击中心简化的主矩可确定静摩擦力的指向;第四,把摩擦面假想成光滑面后,运动刚体在接触点的切向加速度指向与该处静摩擦力的指向相反。     

静摩擦力的教学案例与评析

1设计思想摩擦力是高中物理新课程(人教版)必修1第三章第三节的内容;教科书编排先学习静摩擦力,后学习滑动摩擦力.但由于静摩擦力问题的复杂性,且在具体问题中又表现出"动中有静,静中有动",尤其静摩擦在许多情形下似乎又是"若有若无,方向不定",对于初学者来说不易理解.本教学案例按"什么是静     

谈摩托车在转弯中的倾斜

高速行驶的摩托车为什么只有倾斜车身，才能转弯呢?下面讨论这个问题．摩托车转弯时需要向心力F而其大小为mx^2／R．弯越急、车速越快，所需向心力就越大．向心力主要是地面对车轮的静摩擦力(如图1)．其方向指向圆弧的圆心，且与车的运动方向垂直，其作用点是路面与车轮的接触点．作用点随车轮的滚动而不断地变化．只要摩托车转弯所需的向心力不超过路面对车轮的最大静摩擦力，车就不会冲出赛道并横向滑倒．     

有关滑动摩擦的现代概念

由于本刊经常收到许多读者来信,询问关于摩擦的问题,我们特约请何衍宗同志撰写了下面这篇文章。文中系统而简明地阐述了滑动摩擦的研究历史和近代对滑动摩擦定律的解释,最后并介绍了一个目前认为最精确的摩擦力计算公式,对于读者了解滑动摩擦现象将有很大的帮助。至于滚动摩擦现象,何衍宗同志在给本刊编者的来信中指出,由于摩擦的科学现在还处在形成的阶段,有关滚动摩擦的很多问题现在还没有得出比较正确的解释,而且轴承摩擦牵涉到滑润问题,现象比较复杂,因此本文没有加以讨论。鉴于很多读者对滚动摩擦的问题感到兴趣,特在这里说明一下。     

车轮运动问题

主要探讨了汽车主动轮在运动中所受的摩擦,首先明确滚动摩擦的产生原理和适用范围,缩小问题范围,将车轮运动看做刚体运动,得出静摩擦力的作用.最后,讨论汽车在提速前进运动中,引入驱动力,解释不做功的静摩擦力是如何对汽车动能变化起作用,得出加速力与做功力的区别.     

颗粒滚动摩擦系数对堆积特性的影响

为探讨颗粒摩擦系数对堆积特性的影响,利用离散单元法,模拟静摩擦系数固定时,变化滚动摩擦系数对椭球形颗粒堆积角及堆积体的影响.利用自制斜面仪测定了颗粒静摩擦系数,并对滚动摩擦系数与堆积角建立线性方程.结果表明,滚动摩擦系数对颗粒堆积特性有显著影响,颗粒堆积角随滚动摩擦系数增大而增大,边界圆与连续圆间的间隙随滚动摩擦系数增大而减小.依据颗粒堆积过程中旋转动能的变化可以阐述上述结果,建立的滚动摩擦系数与堆积角的线性方程可为具体颗粒物料滚动摩擦系数的获取提供数值测量思路.模拟堆积的过程可为散体物料一些不易测量的参数进行虚拟实验标定.