初中物理书上说自行车车轮摩擦力方向与接触面积无关,那为什么车轮宽

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关于轮胎宽度和摩擦力的问题!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.那为什么很多车的驱动轮都宽于从动轮呢?马力越大的车驱动轮就越宽,难到这不是为了防止轮胎打滑吗?不是和接触面积无关吗?
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l理论上说,摩擦系数跟接触面积无关,这是动摩擦.但轮胎转动时与地面的摩擦是静摩擦,我们叫牵引性能,静摩擦系数越大,轮胎的牵引力越大!而静摩擦和接地性能有关,轮胎接地面越大,抓地能力越好,牵引性能和抗湿滑性能越好!所以轮胎越宽,牵引性能和抗湿滑性能越好!
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轮胎摩擦系数轮胎的摩擦
轮胎摩擦系数轮胎的摩擦
作者:小巴布
一辆车向左连续转了两个急转弯,请问哪个轮胎的摩擦最小? 轮胎摩擦系数
备用轮胎轮胎的摩擦系数今天跟人争论轮胎与摩擦的问题,人家说当轮胎宽了,也就是接触面积大了,摩擦力就大了,耗油大了;当时上过初中的人都知道,摩擦力是与接触面积无关的,哪这理论何来呢?自行车轮胎摩擦你有误解了
首先,告诉你,在相同条件下,的确是轮胎越宽,阻力越大,使耗油量增加
车辆行驶中,由产生轮胎的阻力称“滚动阻力”,是4个基本阻力之一
这个“滚动阻力”的产生,是由于轮胎是“软的”而造成的。我们在物理讨论上,为求方便,都把物体设定为“刚性的”,也就是说,在物理学上,车轮与地面的接触面为“线接触”(就是说,轮胎没有发生形变),所以,在阻力的计算中,就可以不把胎宽考虑进去。
而实际上,轮胎在压力下,回发生变形,也就是说,轮胎与地面的接触面由“线接触”变为“面接触”,而由“线”变“面”的过程中,要克服轮胎形变产生的“内力”。简单的说,就沿着轮周,要不断的把轮胎表面的圆形压平,这就是“滚动阻力”的产生原因
由此,宽胎比窄胎要克服的滚动阻力要多,就是这样的
全是自己打字打出来的哦
至于为什么宽胎耗油,还要有这么多人热衷,就是宽胎可以得到大的抓地力
对普通车,这些多出来的抓地力没什么大用处,而对那些大马力的跑车来说,这就非常重要了,当然,油耗对他们来说,是不在考虑范围内的轮胎 路面 摩擦系数摩擦力只与质量与表面的光滑程度有关,接触面积越大,摩擦力反而会越小,因为单位承担的受力会越小 锦湖轮胎的标志轮胎与地面接触面大,我想主要是反映了车重到一定程度,有很好的抓地力,摩擦就大 摩擦的利和弊宽胎耗油是因为轮胎重 我的轮胎网因为细的轮胎和地的接触面比宽胎要小,所以在同等摩擦系数的情况下,摩擦面积越小摩擦力就越小。最好的轮胎摩擦系数小 我的轮胎摩擦力=摩擦系数*压力,同等摩擦系数的情况下,压力越大摩擦力越大;同等压力的情况下,摩擦系数越大摩擦力越大;因为细轮胎与地面接触面积较粗轮胎小,摩擦系数也变小,同等压力下,摩擦力变小。 什么牌子的轮胎好关于摩擦现象及其本质
摩擦有干摩擦和湿摩擦两种干摩擦是固体表面之间的摩擦,又叫外摩擦;湿摩擦是液体内部或液体和固体的摩擦,又叫内摩擦此外干摩擦又分静摩擦和滑动摩擦,滚动摩擦
(1)静摩擦和滑动摩擦
静摩擦:设有两个物体A和B(如货物和地板)相互接触,如图3_23所示我们推货物时如果用力F较小就推不动A不动的事实表明,B对A的摩擦力和外力F大小相等,方向相反,这种摩擦力是在A和B相对静止但却具有相对运动趋势的情况下发生的,称为静摩擦力
当外力逐渐增大时,静摩擦力也增大但当外力达到某一数值时,A开始移动可见静摩擦力增到一定数值后就不能再增大了,这一数值的静摩擦力叫做最大静摩擦力(图3_24)实验证明:最大静摩擦力f0与接触面间的正压力FN成正比,即f0=μ0FN,式中的μ0叫做静摩擦系数,它由相互接触物体的质料和表面情况(如粗糙程度,干湿程度)决定表1中列举某些μ0的数值
相互接触的物体对
钢―钢(干面)
钢―钢(涂油面)
金属―木材(干面)
金属―木材(涂油面)
金属―皮带(干面)
必须注意,静摩擦力的大小由外力F的大小决定,可随外力F的增大取0到f0之间的各个数值当外力F&f0时,物体A相对于B发生运动
滑动摩擦:当物体间有相对滑动时,出现一种阻止物体间相对运动的表面接触力,这个力和相对运动速度方向相反,叫做滑动摩擦力滑动摩擦力不但与物体的质料,表面情况以及正压力有关,一般还和相对速度v有关在滑动刚开始发生时,滑动摩擦力比最大静摩擦力小,而且随着相对速度的增大而继续减少,以后又随着相对速度的增大而增加滑动摩擦力f随相对速度v的变化关系可粗略用图3_25表示
实验表明,滑动摩擦力f也和正压力FN成正比,即式中μ称为滑动摩擦系数,它和相对滑动速度v有关对于两个给定表面,滑动摩擦实际上与接触表面面积的大小无关
(摘自高等教育出版社 赵凯华,罗蔚茵编著《力学》第69页至第71页)
(2)滚动摩擦
在水平面上推动圆柱形的滚子,如果不继续推它,就会慢慢停下来我们将圆柱形的滚子看成刚体,根据刚体对质心轴的转动定理,滚子必然受到一个与滚子角速度方向相反的力矩,这就是"滚动摩擦力矩"
设一个重为W的圆柱体在水平面上静止,则支撑面的形变是对称的,如图3_26甲所示
当圆柱体在水平面上滚动时,支撑面的形变是不对称的,如图3_26乙所示支撑面将给圆柱体一个作用力N
如图3_26丙所示,将作用力N分解为竖直方向的N0和水平方向的f,N0可看成水平面对圆柱体的支持力,与重力W平衡;f则看成水平面对圆柱体的摩擦力,即滚动摩擦力
将竖直方向的N0平移至圆柱体的质心,并附加一个力矩M,这个力矩将阻碍圆柱体的转动,称为"滚动摩擦力矩",显然M=N0δ,δ称为"滚动摩擦系数",它与接触面的材料,粗糙程度和滚动速率有关接触面越硬,形变越小,N0偏离转轴的距离δ越小,"滚动摩擦力矩"越小
若圆柱体的半径为r,取μ′=δ/r称为滚动阻力系数,与滚动快慢,接触面的材料以及形变程度均有关表2中列出了几种典型的μ′值
良好的沥青或混凝土
一般的沥青或混凝土
坑洼的卵石路面
同时,滚动摩擦力的力矩等于"滚动摩擦力矩",即fr=δN0
则滚动摩擦力f=μ′W
一般来说,比较表1和表2可知,滚动阻力系数μ′&μ0,同时μ′&μ,所以使滚子转动比使滚子平移要省力,也就是常说的,滚动摩擦比滑动摩擦小
(3)流体与固体之间的摩擦
流体(气体和液体)不会对与它相对静止的物体施加摩擦力,但对在其中运动的物体施加阻力除流体本身的密度和粘滞性外,阻力f的大小还与运动物体的速度v,横截面积S和形状等因素有关
比较小的物体,在粘性较大的流体中缓慢运动时,所受的粘滞阻力f与物体运动速度v,横截面积S的方根,粘滞系数η成正比例如球形物体受到的粘滞阻力为
r为球的半径,v为球体运动的速度,η为流体的粘滞系数这就是著名的斯托克斯公式例如雾中水滴降落,血细胞在血浆中下沉等属于这种情景
比较大的物体,在粘性较小的流体中快速运动时,所受的粘滞阻力f与物体运动速度v的平方,横截面积S成正比,与粘滞系数η无关例如圆柱体受到的粘滞阻力为
f=CDρdlv2
ρ,d,l分别表示流体密度,圆柱体的直径和长度,CD为阻力系数例如汽车的运动属于这种情景
(摘自高等教育出版社,漆安慎,杜婵英编著《力学》第305页至第307页)
摩擦在实际中具有很重要的意义摩擦的害处主要是消耗大量有用的能源,使机器的运转部件发热,甚至烧毁,因而不得不进行冷却减少摩擦的主要方法是化滑动为滚动,例如在机器中尽量使用滚珠轴承,另外是变干摩擦为湿摩擦,例如加润滑油近年来已愈来愈多采用气垫悬浮和磁悬浮的先进技术来减少摩擦另一方面,在许多场合下摩擦是必要的例如人的行走,任何车辆的开动与制动,机器的传动(皮带轮),弦乐器(二胡,提琴等)的演奏……,没有摩擦或摩擦过小都不行,这时往往要想办法增大摩擦,例如在鞋底和轮胎上弄上些花纹在失重状态下悬浮在飞船舱内的宇航员,因完全受不到摩擦力,他们的那种奇妙感受,是我们这些平常人从来也没有经历过的如果不事先把自己的身体固定在舱壁的某件东西上,当他想开抽屉时,不但抽屉未被拉开,自己反而被拉过去;当他想拧紧螺丝钉时,螺丝钉未被拧动,自己的身体反而朝反方向旋转起来
(4)摩擦力究竟是怎样产生的呢
从15~18世纪,科学家们提出了一种解释摩擦本质的凹凸啮合说这个理论认为摩擦是由于互相接触的物体表面粗糙不平产生的两个物体接触挤压时,接触面上很多凹凸部分就相互啮合如果一个物体沿接触面滑动,两个接触面的凸起部分相碰撞,产生断裂,摩损,就形成了对运动的阻碍
继凹凸啮合说之后,英国学者德萨左利厄斯于1734年提出了粘附说他认为产生摩擦的真正原因在于接触面间的分子力作用(图3_27)表面越光滑,接触越紧密,分子力的影响就越大,因而摩擦力也就越大按照这种观点,经过充分研磨的玻璃表面间的摩擦力将增大,与凹凸啮合说的推论相反后来的实验证明粘附说是合理的
20世纪以来,随着工业和技术的发展,对摩擦理论的研究进一步深入,到20世纪中期,诞生了新的摩擦粘附论新的摩擦粘附论认为,两个互相接触的表面,无论做得多么光滑,从原子尺度看还是粗糙的,有许多微小的凸起把这样的两个表面放在一起,微凸起的顶部发生接触,微凸起之外的部分接触面间有10_8 m或更大的间隙这样,接触的微凸起的顶部承受了接触面上的法向压力如果这个压力很小,微凸起的顶部发生弹性形变;如果法向压力较大,超过某一数值(每个凸起上约千分之几牛顿),超过材料的弹性限度,微凸起的顶部便发生塑性形变,被压成平顶(如图所示),这时互相接触的两个物体之间距离变小,小到分子(原子)引力发生作用的范围,于是,两个紧压着的接触面上产生了原子性粘合这时要使两个彼此接触的表面发生相对滑动,必须对其中的一个表面施加一个切向力,来克服原子(分子)间的引力,剪断实际接触区生成的接点,这就产生了摩擦
为什么对于两个给定表面,滑动摩擦实际上与接触表面面积的大小无关呢 新的摩擦粘附论认为,这是因为实际接触面积是属于原子尺度的,它只占总的几何接触面积的一个极微小的部分,而摩擦力的出现是由于在原子接触的这些微小区域内原子之间的相互作用力原子接触面积占几何接触面积的比例,正比于法向力除以几何接触面积因此,当法向力增大一倍,原子接触面积也增大一倍,摩擦力便增大一倍,这就是摩擦力正比于正压力的原因但是,如果几何接触面积增加一倍,而法向力保持不变,则原子接触面积占几何接触面积的比例减小一半,即原子接触面积的实际面积不变,因而摩擦力也不变
在现代摩擦理论中,还加进了静电作用光滑表面摩擦过程中可能带上异号电荷,它们之间的静电作用,也是摩擦力的一个原因
综上所述,摩擦现象的机理是复杂的,是必须在分子尺度内才能加以说明的由于分子力的电磁本性,摩擦力说到底也是由电磁相互作用引起的
上述理论,已经否定了"物体表面越光滑,摩擦力越小"的说法在非常光滑的物体表面之间,摩擦力是存在的我们在教学上经常使用的"表面光滑"的含意与此不同教学中所说的"表面光滑",是指无摩擦或摩擦因数等于0的表面,即没有摩擦力这是教学上的一种约定
(摘自人民教育出版社2003年6月第1版《全日制普通高级中学(必修)物理第一册教师教学用书》第20页)
(二)联系生活,科技和社会资料
手提式袖珍弹簧秤
手提式袖珍弹簧秤是一种适合小商店和家庭用的便携式弹簧秤它体积小,质量轻,称量灵敏度高,便于携带下面介绍一种常见的家用弹簧秤的构造和工作原理
弹簧秤的外型如图3_28甲所示它的正面是刻度盘1,中央有指针2,顶上有提环3,刻度盘上方有指针零点调节手轮4,下方有挂钩5,此外还有秤壳6,它的称量范围为10 kg
弹簧秤的内部构造如图3_28乙所示,在指针调节手轮4的下方有一横梁7,两平行安装的平行弹簧8的上端固定在此横梁上平衡弹簧12的上,下方与Y形金属片9连接Y形金属片的叉口中央有一齿条10,与秤壳正中央圆柱形齿轮11啮合圆柱齿轮的中心轴上,装置指针2Y形金属片的下端与秤钩5连在一起平衡弹簧12的作用是稳定齿条位置旋动指针零点调节手轮4,通过它下面的杠杆,带动横梁7上下微动,从而调整指针的零点
用此袖珍秤称物时,手拉提环,在挂钩上挂上被称重物两平行弹簧8同时伸长,Y形金属片带动齿条10下移,齿条10带动齿轮11转动,从而带动指针2转动,指示读数
(摘自北京航空航天大学出版社 刘璞编著《物理学与应用技术》第5页) 上面的就队 请问汽车前进时,轮胎的摩擦力是动力还是阻力?
谢谢!!阻力。
轮子在地上能够“向前”滚动,是因为轮子与地面之间有“滚动摩擦”。(某一时刻,轮胎上的一点与地面接触,本来由于它处于圆周运动状态,而有一个沿切线方向向后的力,有“相对于地面向后”的运动趋势,但是由于受到摩擦作用而并没有发生相对于地面的位移,使得轮胎上部的其他点因为下方有了一个“着力点”,才能继续向下转动而陆续与地面前方的点接触)
轮胎因为磨损严重,或是因路面过于光滑,使得轮胎与地面之间的滚动摩擦很小,稍一“着力”就沿切线方向向后滑动了,从而使得轮胎上部的其他点失去了这个“相对没有发生位移的着力点”,而只能陆续与地面上“原来与轮胎接触的点”甚至“这个点后面的其他点”接触,造成轮子原地打滑,甚至后退的现象。
打滑一段时间后,由于持续的摩擦可能会破坏原本光滑的路面,或是偶尔有轮胎上的一点被“滞”住了,于是轮胎就可以继续向前滚动了。
还有一种情况是我开车的经验,当轮胎打滑的时候,适当减小油门,使得轮胎上的点的“向后运动趋势”忽然减小,反而会使车轮更容易向前滚动。这种情况和我们骑自行车过冰面的情形相似:当你在过冰面之前,如果车子行进速度较快,上了冰面后,你只要不继续蹬车,而且把稳车把,车子在惯性的作用下,会很顺利地通过,原因就是这时轮胎在惯性的作用下向前转动,相当于“轻轻地将轮胎上的各个点依次摆放到冰上”,对冰面的作用力小,几乎不需要努力找什么“支点”;而若是上冰前车速较慢,上了冰之后需要你继续蹬,那么在你蹬的瞬间,由于轮胎将会对冰面产生一个作用力,而由于冰面很光滑,这个力的作用点很能维持住,反而会使轮胎打滑,使车子摔倒。谢谢!!阻力 主动轮是动力,从动轮是阻力
就像是自行车的后轮与地面的摩擦力是动力使自行车向前,前轮与地面是阻力阻碍自行车的向前。
但总的来说还是阻力多毕竟汽车是通过烧油来前进的,是消耗能量的 标签:&&&&&&&&&&&&您所在的位置: >
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(C) 列表网&琼ICP备号-12&琼公网安备08关于摩擦力,下列说法中错误的是A.滑动摩擦力的大小跟物体间的压力和接触面的面积大小有关B.自行车车轮做成圆形是为了利用滚动摩擦代替滑动摩擦,以减小摩擦力C.自行车刹车时用力捏闸,是利用增大压力的办法来增大摩擦力的D.轮胎上做有凸凹不平的花纹,是为了增大摩擦
分析:解答此题要明确以下知识点:(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度.(2)增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度.(3)减小摩擦的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动.解答:A、通过实验验证,滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大;故本选项说法错误,但符题意;B、用滚动代替滑动可大大减小摩擦;如生活中的轮胎都是圆形的、旱冰鞋轮滑都安装有小轮子、大冰柜下也安装4个轮子;都是为了减小摩擦;故本选项说法正确,但不符题意;C、自行车刹车时用力捏闸,是利用增大压力的办法来增大摩擦力的;故本选项说法正确,但不符题意;D、增大摩擦的方法之一就是使接触面变粗糙;轮胎上做有凸凹不平的花纹,就是为了增大摩擦.故D不符题意;故选A.点评:此题考查了摩擦力的种类、影响摩擦力大小的因素,以及增大或减小摩擦力的方法,属于基础知识,难度不大,注意此题的要求是选出错误的选项,做题时要仔细,认真.
试题“关于摩擦力,下列说法中错误的是A.滑动摩擦力的大小...”;主要考察你对
等知识点的理解。
如图:左端是固定的电磁铁,右端是条形磁体放在水平桌面上,当开关闭合后,条形磁体受到0.5N的作用力,却没有移动,这说明条形磁体(
A.没有受到摩擦力
B.摩擦力大于了0.5N
C.摩擦力等于0.5N,方向向右
D.摩擦力等于0.5N,方向向左
(1)在图1中,标出导线中的电流方向;(2)在图2中,物体沿粗糙斜面下滑,画出物体所受的摩擦力示意图.
在厨房中蕴含着丰富的物理知识,下列说法中正确的是
A、微波炉利用电磁波来加热食品
B、煮鸡蛋时水底的鸡蛋不受浮力
C、菜刀表面很光滑可以增大摩擦
D、使用的天然气是可再生能源
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该知识易错题
该知识点相似题
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