浅谈滚动摩擦

详细地分析了阻碍滚动体向前滚动的原因及滚动摩擦力偶矩产生的机理，解释日常生活中有关滚动摩擦的一些问题．     

圆柱体的滚动摩擦系数的测量研究

从圆柱体在斜面上的基本受力分析入手,推导圆柱体沿斜面运动过程中的发生滚动的临界角及滚动摩擦系数的关系式。并通过简单的实验装置测定了铁质圆柱体与玻璃的滚动摩擦系数和静摩擦系数分别约为0.0921和0.121。理论与实验结果基本符合,表明该实验方法对于测定静摩擦系数和滚动摩擦系数的有效性,也为力学基本问题的研究提供了方法。     

滚动摩擦成因分析

分析了刚体在水平软支承面上做纯滚动和软物体在水平刚性支承面上做纯滚动两种情况下的滚动摩擦成因,分析表明滚动摩擦是一个物体在另一物体上滚动或有滚动趋势时,支承面对滚动物体作用力的不对称分布所引起的一种阻碍滚动的作用,并对滚动摩擦和滚动摩擦力的概念进行了阐释.     

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。     

DIS系统在摩擦力探究实验中的应用

利用DIS和相关器材的合理组装,实验探究滑动摩擦力在不同因素影响下的变化情况,静摩擦力大小的动态变化过程以及静摩擦力转变为滑动摩擦力时,对应的最大静摩擦力的直观体验.加深了学生对滑动摩擦力和静摩擦力的理解.     

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.     

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.     

刚体滚动摩擦力的方向及实验证明

在一个物体相对于沿着另外一个物体滚动或者有滚动趋势时,滚动的物体与接触面之间存在摩擦力．如果物体在滚动的过程中有滑动,称为有滑滚动;如果滚动过程中没有滑动,称为无滑滚动,或纯滚动．     

直观显示摩擦力实验的改进

对文献^[1]中用弹簧秤直观显示摩擦力的实验进行了改进，成功地解决了原实验在滑动摩擦力的测量过程中不易读数的问题。     

学生对刚体滚动过程中摩擦力作用的认识

刚体滚动是大学物理中的重点内容,学生在学习刚体滚动运动中存在诸多的困难,尤其是对摩擦力的作用认识不清.我们通过分析学生相关测试题目的结果,辅以出声访谈策略,深入了解了学生解决相关问题的思维过程.结果发现,学生会将平动中与摩擦力有关的前概念迁移到转动过程中,对摩擦力如何影响刚体滚动运动的过程、在功能转换中的作用以及摩擦力...     

“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。     

摩擦力的常见错误分析

摩擦力是高中物理的重点，也是难点．对于物体之间是否有摩擦力、如何判断摩擦力方向、怎样计算摩擦力大小，不少人存在一些模糊的甚至错误的认识．正确理解摩擦力的关键首先在于认识运动与相对运动的区别；其次，判断静摩擦力方向和大小，先应分析物体的运动状态，再根据平衡条件或牛顿运动定律，而不是凭经验或感觉．下面对比较常见的错误进行归类分析．     

“摩擦力”教学难点突破

1 教学设计思路 摩擦力的教学内容是人教版<高中物理必修1>第三章第三节,是本册书的重点亦是难点章节.     

关于动滑轮中摩擦力的讨论

在直线运动中，静摩擦力和滑动摩擦力的作用及做功问题，已有明确结论．这些结论是：一对静摩擦力做功之和为零，所以有（一对）静摩擦力存在不会引起机械能的改变；一对滑动摩擦力做功之和一定不为零，所以有（一对）滑动摩擦力存在一定伴随着机械能转化为热（内能）的过程，     

2011年高考江苏物理卷第9题探析

1原题题目：（2011年高考江苏物理卷第9题）：如图1所示,倾角为a的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M,m（M〉m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在a角取不同值的情况下,     

浅谈摩擦力命题时可设的几个陷阱

正确理解摩擦力既是高中阶段的重点,也是难点.在学习过程中学生往往只注重于摩擦力的大小计算,却忽视了对摩擦力的某些特性的理解,从而造成了对摩擦力概念的认识上的片面性,以致于在分析摩擦力的相关问题时很容易落入命题者设计的陷阱,下面我们从命题的角度来看看几种情况.     

轻绳、轻杆、轻弹簧作用下的圆周运动

 轻绳、轻杆、轻弹簧的“轻”就是质量可忽略,重力不计。三者中各处的受力相同,均为理想物理模型。三种模型又有诸多不同--通常认为轻绳不可伸长但可松弛,轻杆长度保持不变,二者对物体的弹力都能发生突变。轻弹簧在弹性限度内,其长度随受力的变化而变化,但对物体的作用力不能发生突变。下面通过例题分类说明轻绳、轻杆、轻弹簧作用下的圆周运动。     

台球击射的动力学原理

 近年来,台球运动在我国已十分普及,从城市到乡村,到处可见打台球的．但如何打好台球,以及台球击射的动力学原理并非每一个台球爱好者都知道．本文谈谈台球的“回抽式”、“随动式”和“定子式”击射法的动力学原理．为简单起见,假定台球是光滑的,我们仅考虑射击时球杆沿水平方向在球的垂直中心平面内冲击台球的情形．如图１所示,台球的质量为ｍ,半径为ａ,设球杯在台面上方垂直距离为ｈ的地方对静止的球施加一个冲量,根据动量定理有：其中Ｖｘｌ是恰好在冲击后的台球质心速度．对通过球的质量中心的Ｚ轴,根据动量矩定理有：其中ｗｚｌ是恰好在冲击后的台球转动角速度．     

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