磨擦力大小的测和算

摩擦力是最常见的一种力.没有摩擦力.我们就写不成字；没有摩擦力，人们将寸步难行；没有摩擦力，开动的汽车将无法停下来了……摩擦力有利也有弊，为了更好发挥摩擦力的好处。让它为我们服务.也为了减小摩擦力可能带来的麻烦.我们就要学习与摩擦力相关的知识，知道摩擦力的大小，并在生活中自觉运用摩擦力的知识去解决实际问题.

摩擦力的测量

两个物体接触（接触面粗糙且有相互挤压）并发生相对滑动时.接触面上就产生了阻碍其相对运动的滑动摩擦力.滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反.

探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关.是初中物理的一个重要探究实验.首先.我们可以选择一个小木块，将小木块放在水平长木板上.让它在水平长木板上运动，于是，就产生了一个摩擦力。我们必须测量出这个摩擦力的大小.那么这个摩擦力的大小怎么测量呢？

滑动摩擦力的大小是间接测量出来的.采用的是物理学中一种常用的方法――等效替代法.如图1，可用弹簧测力计拉着小木块在水平长木板上做匀速直线运动。此时小木块受力平衡.根据二力平衡的知识.水平方向的弹簧测力计的拉力大小等于小木块受到的摩擦力，那么，读出弹簧测力计的示数.就测量出滑动摩擦力的大小了.

实验步骤如下：

①把金属盒放在质量不计的白纸上.读出台式测力计的示数；在拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数.

②将质量不计的氢气球系在金属盒上.读出台式测力计的示数；在拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数.

③让氢气球继续系在金属盒上.再往金属盒中注入适量的沙子，使台式测力计的示数与步骤①中的示数相等：在拉动白纸的过程中.读出弹簧测力计的示数.

实验相关数据如表1.

（1）此实验是根据____原理测出摩擦力大小的.

（2）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验具有容易操作的优点.具体体现在：____.（写出一条即可）

（3）请你补齐表1中空格处的数据，其值为____N.

（4）实验中是通过____来改变金属盒总重的.

（5）比较实验步骤____（填序号）的数据，说明摩擦力大小与重力无关.

摩擦力的计算

1.计算静摩擦力的大小

当两个相互接触的物体之间有相对运动的趋势时，接触面上就产生了静摩擦力.静摩擦力起阻碍物体相对运动的作用，其大小总等于欲使物体运动的那个力的大小.

例2 如图3所示为静止在竖直墙面上的爬墙遥控车.其质量为0.03 kg，“腹部”有吸盘.当爬墙遥控车的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时.遥控车能牢牢吸在竖直的墙面上而不会掉落.这是因为遥控车受到了____的作用，其大小等于____.（取g=10 N/kg）

解析：由于遥控车受到重力的作用.相对于墙壁有向下运动的趋势.墙壁会对遥控车产生阻止它向下运动的静摩擦力.遥控车静止在墙壁上.此摩擦力与重力是一对平衡力.遥控车所受的重力G=mg=0.03kg×10 N/kg=0.3 N，则它所受的竖直向上的静摩擦力大小也等于0.3 N.

2.计算滑动摩擦力的大小

实验证明，滑动摩擦力的大小与压力的大小以及接触面的粗糙程度有关.压力越大.接触面越粗糙.滑动摩擦力越大.

初中阶段，滑动摩擦力的大小一般要利用二力平衡的知识来计算.例如物体做匀速直线运动时.滑动摩擦力大小一定等于使其前进的动力.

倒3 如图4所示.一个重为G的物体放在水平地面上.在水平向右的拉力F作用下.沿水平面向右做匀速直线运动，已知G=40N，F=ION.

（1）求运动过程中物体受到滑动摩擦力厂的大小.

（2）我们知道，滑动摩擦力厂的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的.物理学中用动摩擦因数p表示接触面的粗糙程度，则有关系式f=μFN成立.求图4中物体与地面间的动摩擦因数μ. 解析：

（1）物体在水平方向上受到两个力的作用，分别是拉力和摩擦力，由于物体做匀速直线运动.受到的拉力和摩擦力是一对平衡力.所以滑动摩擦力等于拉力，即f=F=10N.

（2）物体放在水平面上，水平面受到的压力等于物体所受的重力，即Fu=G=40 N.由关系式f=μFN，带入数据可求得图中物体与地面间的动摩擦因数μ=f/FN

学即用，练一练：

2.如图6所示.叠放在一起的物体A和B在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动.则下列结论正确的是（ ）.

A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F

B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F

C.甲图中，物体A受到的摩擦力为零，物体B受到地面对它的摩擦力为F

D.乙图中，物体A受到的摩擦力为F.物体B受到地面对它的摩擦力为F

3.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中.

（1）将物体A置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做――运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小.

（2）小明设计了如图7所示的实验方案.通过实验得到了正确的结论.

①下列各种现象中，利用了该实验结论的是

（选填字母）.

A.汽车在结冰的路面行驶时.在车轮上缠绕铁链

B.用力压住橡皮.擦去写错的字

C.移动很重的石块时.在地上铺设滚木