细说摩擦力的利用与防止

2016-04-07 09:48姜桂祥
关键词:有益鞋底花纹

姜桂祥

摩擦力无处不在,没有摩擦力,人类就无法生存。在远古时代。我们的祖先就已经:懂得利用摩擦钻木取火了。今天。我们的生:活和生产中同样也离不开摩擦。但是它又:会带来巨大的损失,如,摩擦会使互相运动:的机械部件磨损,还会消耗大量的能源。据:统计。全世界动力机械中有一半以上的能量是在克服摩擦中损耗的。那么。我们应如:何利用和防止摩擦。让摩擦更好地为人类:服务呢?

在生活与生产中。有一些摩擦对我们有益。有一些摩擦对我们有害。判断摩擦有益还是有害,可以通过假设的方法,即假设这个要研究的摩擦变得很小甚至没有了。看给我们带来的是方便还是不便,若给我们带来的是不便。它便是有益摩擦。相反便是有害摩擦。

例1 (2015·临沂)分析以下摩擦:①走路时,鞋与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦。其中属于有益摩擦的是( )。

A.①和② B.②和③

C.①和④ D.②和④

解析:走路时,鞋与地面之间的摩擦是有益还是有害呢?你可以想象下雨天或人在冰面上走路的情形。这时摩擦小了。走路不方便了,还很容易跌倒,所以①是有益摩擦。车轮与轴之间的摩擦。汽车与空气之间的摩擦。这两种摩擦越小,越有利于车辆行驶,所以②和③都属于有害摩擦。皮带传动中,若皮带与皮带轮之间的摩擦变小。主动轮将无法使皮带转动,当然也无法使从动轮转动,所以④是有益摩擦。

答案:C

对我们有益的摩擦我们就要设法增大,以便更有效地利用它。增大有益摩擦的方法有:①增大接触面之间的压力,如皮带打滑时拉紧皮带。骑自行车刹车时捏紧车闸等。②增大接触面的粗糙程度。如冬季冰雪封路时卡车车轮上要装防滑链。足球守门员戴的手套手心部分的外表面凸凹不平。钢丝钳口上刻有条纹。螺丝刀的塑料把柄上刻有一排凹槽等。③变滚动摩擦为滑动摩擦,如汽车急刹车后。车轮就由滚动变为滑动。

倒2 如图1所示。人在一般情况下步行前进时。若鞋底与地面没有打滑,地面对鞋底的摩擦力方向是向__(填“前”或“后”)的。仔细观察发现鞋底的表面制有凹凸不平的花纹,这是采用__的方法来增大摩擦的。

解析:摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,人步行前进时,脚向后蹬地,鞋底相对于地面有向后运动的趋势。故地面对鞋底施加一个向前的静摩擦力。在这个摩擦力的作用下。人才能前进。鞋底表面制有凹凸不平的花纹。是采用增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦的。

答案:前增大接触面的粗糙程度

有的摩擦(如机械转动时的摩擦)是不利的。要设法减小有害摩擦。以减少能量的损耗。延长机械的寿命。

减小有害摩擦的方法有:①减小接触面之间的压力。如推箱子推不动。可将箱子里的物体拿出一些再推。⑦减小接触面的粗糙程度。如菜刀要经常磨磨。把两侧磨得光亮些等。③变滑动摩擦为滚动摩擦。如行李箱底部的四个角上都安有小轮子。搬动笨重物体时在地面上铺几根圆木等。④使接触面彼此分离,如在机器的轴与轴承之间加润滑油。可以在两表面之间形成一层油膜。使它们互不接触,气垫船利用压缩空气使摩擦面脱离接触。磁悬浮列车利用电磁力使接触面彼此分离等。

例3 (2015·无锡)自行车的结构及使用涉及不少有关摩擦的知识。其中为了减小摩擦的是( )。

A.车把套上制作了花纹

B.给车轴加润滑油

C.轮胎的表面做得凹凸不平

D.刹车时用力捏车闸,增大闸皮对车圈的压力

解析:车把套上制作了花纹。是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A不符合题意;给车轴加润滑油,可在接触面之间形成一层油膜。使接触面分离。从而减小摩擦,故B符合题意:轮胎的表面做得凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C不符合题意:刹车时用力捏车闸。是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦的,故D不符合题意。

答案:B

例4 下列实例中。目的是为了减小摩擦的是( )。

A.浴室脚垫做得凹凸不平

B.轮滑鞋装有滚轮

C.防滑地砖表面做得较粗糙

D.旅游鞋底有凹凸的花纹

解析:浴室脚垫做得凹凸不平。增大了接触面的粗糙程度。目的是增大脚和脚垫之间的摩擦力,防止滑倒,故A不符合题意;轮滑鞋装有滚轮,是用滚动代替滑动,减小鞋和地面之间的摩擦力,便于滑行,故B符合题意;防滑地砖表面做得较粗糙,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大脚和地砖之间的摩擦力,防止滑倒,故C不符合题意;旅游鞋底有凹凸的花纹。是在压力一定时。增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力。防止滑倒。故D不符合题意。

答案:B

总之,摩擦力是一种常见的力。与我们的生活息息相关。摩擦是一把双刃剑。在我们的生活中既有利也有害。希望同学们牢牢掌握与摩擦力有关的知识。让摩擦力多多为我们服务。

责任编辑 程哲

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