摩擦力计算_摩擦力做功的计算方法 _生活经验

摩擦力的计算公式
摩擦力的计算公式是什么？摩擦力的大小计算公式为f =μN，式中的μ叫动摩擦因数， N为正压力，摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势方向相反。
摩擦力：
阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。摩擦力分为静摩擦力、滚动摩擦、滑动摩擦三种。一个物体在另一个物体表面发生滑动时，接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦，称为滑动摩擦。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。压力越大，物体接触面越粗糙，产生的滑动摩擦力就越大。
公式：
F=μ×FN摩擦力的符号为f 。
两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。
条件：
第一：物体间相互接触；
第二：物体间有相互挤压作用；
第三：物体接触面粗糙；
第四：物体间有相对运动趋势或相对运动；
增大有益摩擦的方法：
（1）增大接触面粗糙程度；
（2）增大压力；
（3）化滚动摩擦为滑动摩擦或静摩擦；
减小有害摩擦的方式：
（1）用滚动摩擦代替滑动摩擦；
（2）使接触面分离【在物体接触面形成一层气垫或磁悬浮】；
（3）减小压力；
（4）减小物体接触面粗糙程度。
如何计算各种摩擦力滑动摩擦力公式f=uN
其中N是压力,在水平地面的时候N=mg
u是滑动摩擦因数,与材料有关.
摩擦力
1、摩擦力
(1)定义：两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时.就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力.
(2)物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:
第一,物体间相互接触、挤压
第二,接触面不光滑
第三,物体间有相对运动趋势或相对运动.
2、滑动摩擦力
(1)定义:当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力.
(2)研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验:实验时为什么要用弹簧秤拉木块做匀速直线运动?这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是摩擦力大小.当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和木板对木块的摩擦力就是一对平衡力.根据两力平衡的条件,拉力大小应和摩擦力大小相等.所以测出了拉力大小也就是测出了摩擦力大小.大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关.压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(3)滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力.即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的.“物体运动”可能是以其它物体作参照物的.如:实验中在木块上放一个砝码,用弹簧秤拉木块作匀速直线运动时,砝码是由于受到木块对它的静摩擦力才随木块一道由静止变为运动的.具体情况是:当木块受到拉力由静止向前运动时,砝码相对于木块要向后滑动,木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力,这个摩擦力的方向是向前的.所以砝码相对于木块没有滑动,这时的摩擦力就是静摩擦力.
(4)滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关.
(5)研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦.
3、静摩擦力
静摩擦力是由两个相互静止的物体相互作用产生的.静摩擦力的方向可以与力的方向相同,也可以与力的方向相反.
4、滚动摩擦力
一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时,由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用,叫“滚动摩擦”.
加速度和摩擦力的定义及计算公式？加速度即;描述物体速度变化快慢和方向的物理量．如果物体的速度变化大而用的时间又短，则速度变化快，也就是加速度大，反之则?。杉? ，加速度是速度对时间的变化率．单位：m/s2
加速度的定义式a=Δv/Δt
摩擦力的定义：相互接触的两个物体，如果有相对运动或相对运动的趋势，则在两个物体的接触面上会产生阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。若两个相互接触的物体之间有相对滑动的趋势但尚未滑动，在接触面上产生的阻碍运动的力叫静摩擦力。若两个接触着的物体有相对的滑动，在接触面上产生的阻碍运动的力叫滑动摩擦力。摩擦力的大小与相互接触的物体接触面的材料及表面的光洁程度有关，还与物体间的正压力有关。
计算摩擦力的大小时，应先判断该摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力。再用相应方法求出。
滑动摩擦力的大小计算公式为f =μN ，式中的μ叫动摩擦因数，也叫滑动摩擦系数，它只跟材料、接触面粗糙程度有关，注意跟接触面积无关；N为正压力
初二物理的摩擦力怎么算？、（1）初二物理的滑动摩擦力公式如下：
f=uFN（公式中，f为滑动摩擦力，FN为正压力，u为滑动摩擦系数）
（2）若为静摩擦力，则根据受力分析而决定如何计算；
（3）若为滚动摩擦力，初中阶段不做计算和研究，只要知道“滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力”就可以了。
初中物理摩擦力各种情况怎么算这要根据已知条件来算；如：已知摩擦系数和压力，摩擦力=压力X摩擦系数；已知物体在水平方向作匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力=物体在水平方向的拉力；如果物体静止水平面上，没有运动趋势，它没有受到的摩擦力f=0；如果有运动趋势，它所受摩擦力是静摩擦力与它所受的外力相等；如果物体被压在竖直墙上不动，在竖直方向它只受到两个力重力和摩擦力，这两力平衡，所以摩擦力=重力；如果物体静止在斜面上或沿斜面匀速下滑，它受到的摩擦力=重力沿斜面的一个分力（下滑力）。如果物体沿斜面匀速上滑，它受到的摩擦力=沿斜面的推力-重力沿斜面的分力。
摩擦力做功的计算方法【摩擦力计算_摩擦力做功的计算方法】一、滑动摩擦力

两物体直接接触，接触面上有弹力出现，接触面不光滑，接触面上有相对运动时，二者相互向对方施加阻碍相对运动的滑动摩擦力。

1．滑动摩擦力一定做功吗？

由以上对滑动摩擦力的描述，很容易得出一个结论：滑动摩擦力一定做功。其实这个结论是错误的。尽管出现滑动摩擦力作用的两物体，肯定有相对运动发生，但计算功的公式中的s是受力物体相对地面的位移，两物体间有相对运动，但两物体不一定全都相对地面有位移发生。
如图1所示， A、B两物体叠放在水平地面上，用细绳将A物体拴接于竖直墙上，两物体的接触处不光滑，现用水平拉力将物体B拉出，在拉出B物体的过程中，B对A的滑动摩擦力是水平向右的，而A物体相对地面的位移却是零，所以B对A的滑动摩擦力对A不做功。

判断滑动摩擦力是否做功，首先要搞清是哪个力对那个物体做不做功，关键是看这个物体在摩擦力的方向上相对地面的位移是不是零。

2．滑动摩擦力一定做负功吗？

由于摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，如两物体中甲对乙的滑动摩擦力方向总是与乙相对甲的运动方向对反，这也很容易得出滑动摩擦力一定做负功的错误结论。

判断滑动摩擦力是做负功还是做正功，首先还得搞清是判断哪个力对哪个物体做功，关键是判断该物体所受滑动摩擦力的方向与它相对地面的位移方向间的夹角是大于、等于还是小于90o，与此分别对应的是做负功、不做功、做正功。
如图2所示，在光滑水平地面上静置一表面不光滑的长木板B ，现有一可视为质点的小物体A以水平初速度vo从长木板的左端滑向右端。如图3、图4所示，在A未离开B前，A物体所受滑动摩擦力fAB水平向左，A相对地面的位移sA方向向右，所以滑动摩擦力fAB对A做负功；B物体所受滑动摩擦力fBA方向向右，相对地面的位移sB方向向右，滑动摩擦力fBA对B做正功。

3．一对滑动摩擦力功的代数和一定不为零吗？

物体间力的作用总是相互的，两物体间的滑动摩擦力也不例外，如图2中的A、B两物体间，A对B施加滑动摩擦力fBA的同时也受到了作为此力的反作用力的B对A的滑动摩擦力fAB ，由牛顿第三定律知，这两个力大小相等，设它们的大小为f，则上述过程中，这两个力的功分别为：，。由于|sA|>|sB|，所以，WA+WB≠0 。

两物体间有滑动摩擦力，两物体肯定相对滑动，一段时间里它们各自相对地面的位移一定不相等，作为作用力与反作用力的一对摩擦力的功的代数和一定不等于零。

4．“滑块模型”中一对滑动摩擦力功的代数和一定等于二者机械能的增量吗？

如图2所示的“滑块模型”中，设A、B的质量分别为m、M，A离开B时它们的速度分别为vA、vB，对A、B分别运用动能定理有：，，这样，，由此可以看出，这一对摩擦力功的代数和和等于A、B系统机械能的增量。同时不难看出：。由此也可以看出，系统损失的机械能。所以，也可以由计算该模型中系统损失的机械能或增加的内能。

由于滑动摩擦力对A做负功，也就是说A克服滑动摩擦力做功，功的大小等于A减少的机械能。由上述讨论可知， A减少的机械能，一部分转移为B的动能，一部分转化成了系统的内能。

所以，在“滑块模型”中，作为作用力与反作用力的一对滑动摩擦力功的代数和一定等于二者机械能的增量。

5．滑动摩擦力做功的多少一定只与位移有关吗？

前边所讨论的滑动摩擦力做功问题中，所涉及的滑动摩擦力的大小、方向均衡定不变，即在所讨论的过程中，摩擦力是恒力，计算摩擦力的功时，取所研究的过程中物体的位移计算功的大小。但若在研究的过程中，滑动摩擦力是变力，情况就不同了。如：

用水平拉力拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图5所示，已知滑块的质量为m，物块与轨道间的动摩擦因数为μ 。求此过程中摩擦力所做的功。
在物体沿圆周运动过程中，摩擦力的方向，始终与运动方向相反，圆周相切，属于变力，但大小却不变。如图6，若把圆轨道分成无穷多个微元段，摩擦力在每一段上可认为是恒力，则每一段上摩擦力做的功分别为，，，……，摩擦力在一周内所做的功：。

所以，若问题中所涉及的摩擦力不恒定时，计算滑动摩擦力的功时要考虑物体运动的实际路线，不能仅仅看位移。也不能仅仅运用公式计算，可运用如上使用的“微元分割”或功能关系、能量守恒等物理关系。

二、静摩擦力

两物体间出现静摩擦力作用时，两物体是相对静止的，但它们相对别的参考系可能是运动的，而且速度相同。

6．静摩擦力是否做功？

要回答这个问题，得从功的计算公式谈起。公式中的F就是要计算做功的那个力， s是受力物体的位移，它的大小、方向与参考系的选取有关，计算某力的功时均以地面或相对地面静止不动的物体为参考系。在具体问题中，若受力物体可以简化为质点，则位移就是质点的位移，若不能简化为质点，则位移就是力的作用点的位移。公式中的是位移方向与力的方向间的夹角。公式中力F、位移s、cosα，这三个量中只要有一个量取值为零，则功为零，即不做功。谈论静摩擦力是否做功，前提就是静摩擦力必须存在，接下来就是看s和cosα了，若s为零，即受静摩擦力作用的物体相对地面静止，静摩擦力的功就是零，即静摩擦力不做功。若s不为零，但α=90o ，即静摩擦力与物体运动方向垂直时，静摩擦力也不做功。除此之外，静摩擦力的功不会为零，也就是说静摩擦力会做功。

比如我们用手指夹起钢笔，平衡掉重力使钢笔相对手指静止的力，就是手指对钢笔的静摩擦力，它的方向竖直向上，当钢笔在空中沿水平方向运动时，手指对钢笔的静摩擦力不做功；当钢笔在非水平方向运动时，手指对钢笔的静摩擦力对钢笔做功。

在静摩擦力存在的前提下，它是否做功，关键是看s或cosα是否为零。

7．静摩擦力做正功还是做负功？

在讨论了静摩擦力是否做功后，讨论这个问题就比较简单了。由公式可以看出，当静摩擦力方向与位移方向间的夹角小于90o，即α<90o时，静摩擦力做正功；当静摩擦力方向与位移方向间的夹角大于90o ，即α>90o时，静摩擦力做负功。如上面所说的手指夹着钢笔在空中的运动，若向上运动，则静摩擦力的功是正功；如向下运动，则静摩擦力的功是负功。

静摩擦力做正功还是做负功，全在于静摩擦力的方向与位移方向间的夹角大小。

8．一对静摩擦力功的代数和是否为零？

物体间力的作用是相互的，即作用力与反作用力，它们总是等值、反向、共线地分别作用于两物体，静摩擦力也不例外。那么，作为作用力和反作用力的一对静摩擦力，它们分别对对方做的功的代数和是否为零呢？由于静摩擦力的施力者与受力者相对静止，它们相对地面的位移相同，答案是肯定的，那就是作为作用力和反作用力的一对静摩擦力的功的代数和一定为零。

比如，将一个物体静置于水平地面，用水平拉力F去拉物体，物体仍静止不动，这时地面对物体及物体对地面的静摩擦力大小都是F，由于物体（质点）相对地面的位移是零，物体对地面的静摩擦力作用点相对地面的位移也是零，当然，这两个力对对方的功就自然是零了，这两个力静摩擦力的功的代数和自然是零。再比如将A、B两物体叠放在水平地面上，用水平拉力F拉物体A，使A、B两物体保持相对静止一起做直线运动，如图7所示。运动过程中，两物体的位移相同，A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力大小相等、当向相反，因此，这两个力静摩擦力对对方做的功等值反号，它们的代数和为零。
9．人走路过程中，地面的静摩擦力对人是否做功？

这个问题，咋一看似乎是做正功，其实，地面对人的静摩擦力是不做功的。人走路过程中，只是人脚接触地面时才受到地面对脚的静摩擦力作用，脚抬起来向前移动过程中，是不受地面的静摩擦力作用的。从脚触地到离地，静摩擦力的作用点相对地面没有移动，即脚相对于地面的位移是零，故地面对人的静摩擦力对人不做功。同理，人对地面的静摩擦力对地面也不做功。

既然不做功，那么人走路时的动能是怎么获得的呢？人在走路时，人脚是要斜向后登地的，登地时人体下肢对躯干施加斜向前上方的力，同时躯干向前发生位移，所以这个力对人体做正功，使人获得动能。人登地，抬脚向前，需要下肢肌肉的收缩舒放，自然要消耗人体的生物化学能。所以，走路过程中人获得的动能实际上来自于人体的化学能。地面对人的静摩擦力的存在，保证了走路时下肢对躯干作用力的实施，为人体肌肉施力做功提供了条件。

10．汽车运动中，地面对主动轮的摩擦力对汽车是否做功？

汽车运动中，发动机通过传动装置带动主动轮绕车轴转动，若不打滑，地面对轮胎与地面的接触处有静摩擦力作用，其方向与汽车运动方向一致。随着轮胎在地面的滚动，轮胎表面与地面的接触点（静摩擦力的作用点）随轮胎的转动离开了地面，这个作用点在摩擦力的方向上相对地面的位移是零。所以地面对主动轮的摩擦力对汽车不做功。

11．静摩擦力做功，系统内能是否一定增加？

如图8所示，将一火柴盒放在光滑水平面上，使火柴盒的涂药面朝上，用一根火柴棍的涂药端紧压火柴盒的涂药面。现在火柴棍另一端用力推动火柴盒运动，火柴盒之所以运动，就是火柴棍对起静摩擦力作用的结果，这个静摩擦力显然做了功，但由于施力者（火柴棍）与受力者（火柴盒）间未发生相对滑动，并未使接触面的内能增加而使温度升高，这样是不能点燃火柴的。所以静摩擦力做功，不一定引起系统的内能增加。