同一物体,在同一平面所受最大静摩擦力与滑滑动摩擦力大小之比较

关键词:力学 初中物理

(一)摘要:

        笔者通过实验,运用转换法和控制变量法,得出了“同一物体,所受最大静摩擦力大于滑滑动摩擦力”这一结论.本文将阐述其实验过程及背后逻辑.

(二)引言:

        初中的力学知识较为基本,课本中的知识点似乎没有较大的直接联系.而笔者通过新颖的实验,利用转换法等实验方法,串联了一些不同的力学知识点,并得出了课本中没有涉及,但容易理解的结论,可能具有一定创新性,且应用性较强.

(三)正文

实验过程如下:

        (1)将一张纸放在水平桌面上,将物体A放在纸上,快速拉动纸,发现物体A不随纸掉下桌面.

        (2)慢速拉动纸时(约1cm/s),发现物体A随纸掉下桌面.

得出结论:静摩擦力大于滑动摩擦力.

原理如下:

        (3)在快速拉动纸的时候(约3cm/s),物体A与纸片之间是滑滑动摩擦力(物体A相对纸是运动的).慢速拉的时候,二者之间是静摩擦力(物体A相对纸是静止的).

        (4)两次拉纸,物体A所受惯性方向都与拉纸方向相反,且其惯性不变.

        (5)说明,滑滑动摩擦力不能克服物体A(向与拉纸方向相反的)惯性带来的影响;而静摩擦力可以.

以上证明了“得出结论:静摩擦力大于滑动摩擦力.”

        笔者又回想起静摩擦力的知识:一定范围内,物体所受静摩擦力随着其所受拉力而改变.也就意味着,最先得出的结论是不够严谨的.因为实验中的静摩擦力可能是最大静摩擦力,而最大静摩擦力大于滑滑动摩擦力不一定意味着静摩擦力大于滑动摩擦力.

        所以,作者因为理论,将最初的实验结论改为了相对严谨的最终结论:同一物体,所受最大静摩擦力大于滑滑动摩擦力.

        这条结论,是有一定应用性的:

        (6).载货处无遮挡卡车(部分挂车)若载物,需要慢速行驶;如此货物与卡车之间是静摩擦力,能够完全克服货物本身惯性带来的影响,减少危险.

        (7)从底部抽书,若快速抽出,上面的书有可能就不会倒下.