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高中物理摩擦力的知识点分析

Answer 1

【 #高一# 导语】在物理的学习中，摩擦力是重要的知识点，在高考中会考到，下面 将为大家带来关于摩擦力的知识点的介绍，希望能够帮助到大家。

摩擦力的概念

高中物理课本必修一的第57页有摩擦力的如下定义：

两个相互接触的物体，当他们之间有相对运动或相对运动趋势的时候，就会在其接触面上产生阻碍其相对滑动的力，这种力叫做摩擦力。

广义地物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力。摩擦力是我们身边非常重要的一个力。

没有摩擦力的世界是“惨不忍睹”的：一走路就摔跟头，话鞋带无法系紧，螺丝钉和钉子无法固定物体……当然，我们也不能认为摩擦力都是有益的，比如工业上机械部件中轴承的摩擦和汽车气缸内的摩擦等，都是有害的。

摩擦力的产生条件

摩擦力的产生条件为：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可，两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件而非充要条件。也就是说：没有弹力就不可能有摩擦力，但有弹力不一定就一定有摩擦力。

以上虽是课本上非常重要的摩擦力概念的理解，但却不是高考物理重点内容。高考的重点和难点在于探讨摩擦力的分类和方向的判定。从分类来看，摩擦力可以分为滑动摩擦力和静摩擦力两种。

滑动摩擦力

摩擦力的分类中，如果发生相对滑动，则为滑动摩擦力;反之，则为静摩擦。下面我们先来分析滑动摩擦力的大小。

滑动摩擦力的大小必须要用公式f=μN来计算。

(1)在接触力中，必须先分析两个物体间弹力N，再分析摩擦力的大小。

(2)有滑动摩擦力的时候才能用公式f=μN，其中的N表示物体间的压力大小，不一定等于物体重力G。只有在水平面上N才有可能与重力mg一致。

静摩擦力

两者之间只有运动趋势，而没有相对运动情况的摩擦力称之为静摩擦力。

(1)必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律f=μN计算。严格来说，其值略大于滑动摩擦力。但在大多数的试题中往往给出这样的条件：静摩擦力的值等于滑动摩擦力，即fm=μN。

(2)静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定(“被动性质的力”)，其可能的取值范围是：0 p=""> p="">

判断摩擦力是静摩擦还是滑动摩擦的讨论

很多时候，对于一道涉及摩擦力的综合力学题来说，我们无法根据题意立刻判断出是静摩擦还是滑动摩擦。

这个时候，解题的第一步就是判定摩擦力的性质。这一步走不好，后面无法进行。

首先假设是静摩擦，两者是整体，求整体的加速度。在用单独一个物体(往往是分析仅受摩擦力的物体)的静摩擦力(这个时候往往题目告知是滑动摩擦力)，是否能够提供此加速度。

1，如果可以，假设成立，两者之间是静摩擦力。

2，如果假设不成立，则必然是滑动摩擦力。

这是高一上学期讲得知识，希望大家不要认为我上面的分析是废话。笔者非常负责人地告诉你，很多时候高三的孩子在这里复习的时候都有问题。

就像本文的标题那样，在力学难题中分析就不是那么简单了。可能，这个题目中摩擦力(动还是静是未知的)可能仅仅是4、5个力(甚至更多)中的一个。这个时候的判断就非常复杂，需要通过上面的过程严格一步一步来冷静思考。

摩擦力方向的判定

摩擦力的方向判定有两个方法，一个是书本上面的定义。即：摩擦力的方向总是阻碍运动方向或运动趋势(方向)。

另外一个就是假设法。

假设界面是绝对光滑，那么会出现什么样的情况，而这种情况与常规事实(或题意)不符;借此(摩擦力为“事实”提供动力)来判定摩擦力的方向。

这种假设法对静摩擦和滑动摩擦都成立。

高中物理力学中的摩擦力是一个难点，尤其是和电磁学结合的时候，涉及到由静摩擦转化为滑动摩擦力的临界问题分析。

摩擦力做功的特点

摩擦力做功是比较复杂的，同学们可以到物理网视频区看我们的视频，有专门的视频讲解。下面我们物理网我总结了一些重要的结论，同学们可以自己推导下。

一、静摩擦力做功的特点

1.静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

2.在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能。

3.相互作用的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零。

二、滑动摩擦力做功的特点

1.滑动摩擦力可以不做功

若相对运动的两物体之一对地面静止，则滑动摩擦力对该物体不做功。

2.滑动摩擦力可以做正功

如货车车厢内放一木箱，货车突然加速，木箱相对货车向后滑动，但相对地面向前运动，则货车对木箱的滑动摩擦力做正功。

3.滑动摩擦力可以做负功

上例中木箱对货车的滑动摩擦力对货车做负功。

4. 相互作用的系统内，一对滑动摩擦力所做的功总不为零，其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即等于系统损失的机械能。

5.一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能，转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。

高中物理关于功率的知识点

功率的概念

功率是描述做功快慢的物理量。功率指的是单位时间内力做的功。

功率的单位是瓦特(w)，日常生活生产中也常用千瓦(kw)来作功率单位。注意功率的单位与功的单位的区别，功率的单位是瓦或千瓦，而能量的单位是焦耳，也用千瓦▪时来表述，我们日常生活中的一度电就是一千瓦▪时的意思。

功率的公式

功率是描述做功快慢的物理量，功率的定义式：P=W/t ，当t不是无穷小量时，公式所求出的功率是时间t内的平均功率。当△t是一个非常小的数值，P=△W/△t 就可以代表这个时刻的瞬时速度。

力学研究的功率与电学研究的功率有很大的不同之处，我们在这里分类做个讨论，如下：

(1)力学中功率的公式

功率的另一个计算式：P=Fvcosθ，其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法：

①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小，v取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率;

②当v为某段位移(时间)内的平均速度时，则要求这段位移(时间)内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率。

重力的功率可表示为P=mgvcosθ，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。

我们如上讨论的是力学 中的功率，下面分析电学中的功率。

(2)电学中功率的公式

电功率的计算公式，用电压乘以电流，这个公式是电功率的定义式，永远正确，适用于任何情况。

电学功率的基本公式：P=U*I;我们下面在基本公式基础上做推导。

推导1：纯电阻电路中电功率的表达式

当电路为纯电阻电路，即电路中只有电阻，只是把电能转化为热能时，还可以用欧姆定律做转化。

P=U^2/R=I^2*R;

推导2：电动机电功率的计算

非纯电阻电路中的功率计算，以电动机功率作介绍。电动机的总功率转化为两部分，一部分是自己内部消耗掉的热功率，一部分是向外界传输的机械功率，可以表达为这个公式：

P总=I^2*r+P机;

注意，焦耳热功率只有这一个表达式，因为是非纯电阻电路，因此不能用欧姆定律进行代换。

推导3：功率在动能定理上的应用

动能定理的内容：合外力的功等于动能的该变量。

动能定理的公式为：

W合=△Ek;

对功率恒定的做功过程，我们还可以表述为：

Pt=△Ek;