摩擦问题范文

摩擦问题范文（精选12篇）

摩擦问题 第1篇

一、中欧贸易及贸易摩擦概述

(一) 中欧贸易额

自从1975年5月中国与欧盟的前身———欧洲经济共同体正式建立外交关系以来, 迄今已30多年了。30年来, 本着友好、合作、互利的精神, 双方在贸易、投资、技术和资金等各个领域的交流与合作都取得了长足的发展。2005年, 中欧双边贸易总额2173.1亿美元, 是2000年的3.15倍, “十五”期间年均增速超过25%, 约是建交初期的100倍, 欧盟继续保持中国第一大贸易伙伴地位。据统计, 2012年前三个季度, 中国对欧盟直接投资同比增长5倍多。

数据来源:根据中国海关网数据整理

(二) 中欧贸易结构

自从中国-欧盟开展贸易以来, 双方都充分利用资源, 充分发挥各自比较优势, 积极参与经济全球化, 广泛、深入开展经贸合作, 合理配置市场和资源, 优势互补, 带来了贸易扩大、投资收益、技术进步、就业增加和经济繁荣, 实现了真正意义上的“双赢”。虽然中欧间贸易实现了双方的互补, 但是中欧间贸易结构还是存在一些不合理的地方, 比如中国主要靠输出劳动密集型产品, 初级产品, 多数没有自己的品牌, 这些也导致了中欧间大量贸易摩擦的存在。

(三) 中欧贸易摩擦特点

1. 贸易摩擦的领域和范围不断扩大

劳动密集型产品、原料或半制成品, 是中国劳动力廉价、资源丰富的竞争优势所在, 也是欧盟与我国发生贸易摩擦的主要产品领域。近年来, 欧盟利用反倾销和进口管理对我出口产品进行限制, 在欧盟对我国的反倾销名单上, 除某些传统商品外, 又列入彩色电视机、聚脂纱、录像带、电脑磁盘、自行车等机电、轻工纺织产品, 钢铁和矿石产品也列入其中。

2. 贸易摩擦的案件数量越来越多

据世贸组织统计, 从1995年至2005年, 中国已连续11年成为全球遭受反倾销调查最多的国家, 在世贸组织成员发起的反倾销案件中, 约六分之一针对中国。欧盟是对华反倾销案最多的发起国之一。为扭转对华贸易逆差, 欧盟不断要求我国增加进口, 并对我国出口产品设置各种限制。近年来, 欧盟已成为利用贸易壁垒限制我国产品进口最多的地区之一, 直接导致了中欧贸易摩擦案件数量越来越多。

3. 反倾销制裁措施越来越重

随着中国对欧盟出口数量的迅速增加, 欧盟对中国出口的反倾销制裁也越来越严厉。近几年来, 不只是在彩电行业, 包括汽车, 纺织品等众多行业, 欧盟对华征收的反倾销税率都是极其高的。2011年5月, 总部位于佛山的蒙娜丽莎陶瓷公司表示, 欧盟此次对华瓷砖实行反倾销调查的诱因, 是中国内地向欧盟出口的陶瓷砖, 价格长期低于欧盟瓷砖生产商的出厂价。除此之外, 大部分案例欧盟对华的反倾销诉讼已经立案调查, 并且中方都或多或少的受到了一定的惩罚。

二、中欧贸易摩擦影响

(一) 对欧盟的影响

1. 消费者的利益减少

欧盟的消费者得到的最大实惠, 大量来自中国的消费品价廉质优, 欧盟消费者剩余增加, 这大大缩减了欧盟消费者的日常生活用品开支。统计数据显示, 2005年欧盟从中国进口了1966.2亿美元的商品。

2. 进口商利润空间减小

欧盟进口商和零售商享受切实利益, 中国消费品的价格优势给销售商带来了可观的利润空间。为此, 欧盟的进口商和零售商一直反对欧盟对华的各种贸易保护主义措施。比如在2005年的中欧纺织品贸易纠纷中, 欧洲商会联盟 (Euro Commerce) 就坚决反对欧盟的贸易保护主义做法。因为在欧盟纺织品特保措施的影响下, 欧洲消费者不仅要面临更高的价格, 而且在服装种类的选择余地上也大不如前, 小型销售商则极可能面临破产。

3. 物价水平不稳定

中欧贸易摩擦有利于欧盟稳定物价、降低通货膨胀率。欧盟从中国进口大量商品, 平抑了物价, 提高了居民的真实收入水平, 带动了高档消费品和服务的需求, 这对于主要靠需求拉动的欧盟经济增长来说至关重要。从宏观上看, 中国产品降低了欧盟通货膨胀率, 支持了欧盟产业结构升级, 促进了欧盟经济的健康增长。

4. 就业形势严峻

中欧贸易失衡对欧盟弱势产业和就业的影响复杂, 由于生产要素成本高涨、产业竞争力提升较慢, 欧盟各国经济增长相对缓慢, 就业形势严峻。中欧贸易失衡的加剧, 更为欧盟以产业成长和就业面临威胁为借口对中国商品实施进口限制提供了理由。事实上, 由于中欧在产品的比较优势上存在较大差异, 欧盟的就业问题只能在社会福利政策、技术进步、经济增长等方面寻求解决的途径, 限制中国产品进口不仅无助于欧盟劣势产业增加, 反而会为已经十分严峻的就业形势雪上加霜。

(二) 对我国的影响

1. 一些企业面临破产

从近几年看, 中欧贸易摩擦已从个别产品向多产业贸易摩擦和结构性贸易摩擦方向转变。从涉案产品看, 由早期的化工产品、矿物、机械产品等, 到近年来的电子及机械产品;从领域看, 由货物贸易向与贸易相关的服务贸易、知识产权、技术标准、环境保护、劳工标准等。这些变化, 与WTO贸易规则的产生有很大关系, 随着关税保护水平的不断下降, 发达国家为保护自己的贸易利益, 更加倾向于动用知识产权、技术标准、环境保护等手段进行贸易保护, 致使贸易摩擦不断扩大。由此可见, 中欧贸易摩擦对我国经济的危害程度远大于对欧盟经济的损害, 因此, 我们必须高度重视, 认真分析原因, 积极应对中欧贸易摩擦。

2. 不利于产业优化配置

我国与欧盟互补贸易扩大, 主要是由于中欧双边专业化分工合作的加强, 而不是通过增加贸易顺差来促进中国经济增长的如果仅从顺差角度考虑, 即使按照欧盟的统计, 中方顺差1000亿美元以上, 对中国经济增长率的贡献仅5%左右, 对中国经济增长的拉动也仅0.5%, 相对于中国年均近10%的增长速度来说, 这是微不足道的。但是, 我们通过与欧盟的贸易和经济合作, 促进了双方按照各自的比较优势进行专业化分工, 优化了双方的生产要素配置, 通过吸纳高新技术产品制造环节, 增强了我国对欧高技术产品出口能力, 从而带动起中国信息产业等高技术产业发展。从这个意义上说, 它的影响又是巨大的。

3. 导致通货膨胀

从最初的硅铁等五矿、化工类初级产品到轻纺、机电等制成品, 近几年更是将目标对准了我国传统的大宗输欧产品如自行车、彩电、微波炉、棉布、鞋类、箱包等。在这些贸易摩擦中, 欧盟对中国非市场经济地位的认定, 加大了我国遭受反倾销壁垒的频率和程度。

三、缓解中欧贸易摩擦对策

应对中欧间贸易摩擦的措施, 我们主要分为政府层面、行业协会层面, 还有企业层面三个具体的方面来谈这个问题。

(一) 政府层面

1. 争取市场经济国家地位

弱化在过渡期内的“特殊歧视待遇”。加入世界贸易组织意味着我国将无条件享受“最惠国待遇”, 但实际上我国依然面临包括美国在内的WTO成员对我国采取的过渡期“特殊待遇”。一是“非市场经济国家”待遇。二是过渡性特定产品保障机制。

2. 积极开展经济外交

在这个过程中应该强烈要求其从我国的实际发展状况出发, 来制定切合实际的对华反倾销政策。在发展双边经贸关系的同时, 要对其施加压力, 要求其给予我国完全的市场经济国家待遇。我国应要求进一步澄清和改善反倾销规则, 提高透明度, 防止个别发达国家滥用反倾销措施损害其他国家经济, 反对新保护主义的倾向。

3. 优化对欧出口结构

目前, 中欧贸易摩擦的产品的领域和范围几乎涉及到了所有行业。从中欧摩擦的案件来看, 主要集中在我国的传统产业和欧盟的优势产业。我国的劳动力成本比较低, 以纺织业为主的劳动密集型产业拥有对欧盟的比较优势, 欧盟在化工、钢铁等资本和技术密集型产业拥有比较优势。欧盟试图在巩固自己优势产业的同时削弱我国优势产业的竞争力。我国应该优化对欧出口结构, 在巩固对欧优势产业出口的同时, 引导和鼓励资本和技术密集型的企业多对欧出口, 加快产业升级, 增加中欧贸易的互补性。

4. 健全价格体系

健全社会主义经济价格体系要充分发挥价值规律作用, 使企业成为市场经济真正主体, 独立承担风险, 使产品价格与商品价值直接挂钩, 建立起市场经济的价格体系。这样, 即使我国企业出口商品遇到欧盟的反倾销投诉的情况, 由于我国企业出口商品的价格主要是市场因素决定的, 并且是不受国家定价控制的, 就有可能根据欧盟反倾销法的相关规定, 争取获得涉案企业的单独税率甚至整个行业的市场经济地位, 从而使欧盟反倾销法规定中所谓替代国标准不再对我国涉案企业适用。

(二) 行业协会层面的对策

行业协会是自发组织发展起来的, 自我管理和约束, 按着自愿原则建立的非盈利组织。其在现代市场经济国家具有旺盛生命力, 其职能是行业规范, 行业自律, 行业监管。近年来, 在处理中欧贸易摩擦过程中, 行业协会等起到了举足轻重的作用。行业协会应充分发挥自己的作用, 必须做到以下几点:一是要建立与政府有关主管部门沟通机制, 发挥行业协会的“桥梁”作用, 并在企业遭遇贸易纠纷时给予物质和精力上的支持;二是加强自身建设及业务培训, 提高应对技术壁垒的能力和水平;三是履行好服务职能。

(三) 企业层面的对策

1. 强化质量管理

目前, 我国对欧盟出口的产品往往是重量不重质的低价产品, 参与国际竞争缺乏长期战略眼光和可行的战略方案, 不重视品牌的塑造, 主要采用价格竞争的方式开拓国际市场, 从而频遭欧盟反倾销。我国企业必须强化质量管理, 打造自己的国际品牌。

2. 提高产品竞争力

一直以来, 价格优势始终是我国出口产品参与国际竞争的主要手段。出口企业在国际市场上的无序竞争、低价竞销行为十分普遍, 不仅如此, 出口企业还形成了重数量轻质量、标准化意识不强的不良倾向。这些致使中国产品授人以柄、深陷贸易摩擦的现象屡见不鲜。因此, 摒弃价格竞争, 并通过品质及质量竞争来提高产品竞争力是出口企业减少或避免贸易摩擦的重要途径。

3. 开拓新出口市场

一直以来, 我国产品出口欧盟频频受挫, 致使部分产品出口量萎缩, 甚至有些产品被迫退出欧盟市场。对于那些长期主要依赖欧盟市场的企业来说, 一有风吹草动便会损失惨重。针对这一问题, 我国的出口企业应当通过挖掘海外新市场来降低出口市场单一带来的风险。

4. 培养应对贸易摩擦专业人才

在中欧贸易摩擦中, 无论是反倾销贸易摩擦, 还是技术性贸易摩擦, 都体现出我国相关人才的严重缺乏。因此, 加大专业人才的培养力度对于应对贸易摩擦具有十分重要的意义。作为应对贸易摩擦的主体, 企业在培养熟悉WTO规则、技术壁垒及应对贸易摩擦案件的专业人才方面显得极为迫切。通过加强对贸易摩擦应对人才的培养, 不仅可以在中欧双边谈判中摆脱被动的劣势, 还可以在争端解决机制这一多边贸易体制中提升我国的谈判地位。

参考文献

[1]郭修平.国际金融危机下中欧贸易摩擦的升级及中国的对策研究[M].吉林大学出版社, 2010.3.

[2]范姝娴.中欧贸易失衡的原因和对策[D].外交学院, 2011:25-28.

[3]李冀君.中欧知识产权贸易摩擦及中国对策[M].湘潭大学出版社, 2010.6.

[4]张彬, 杨勇.欧洲经济一体化的贸易效应对中欧贸易的影响探究[J].国际贸易问题, 2012 (8) :7-8.

[5]李桂萍.试析入世后中欧贸易摩擦产生的原因及应对措施[J].聊城大学学报, 2012 (5) :2-4.

[6]王燕.中国与欧盟贸易互补性与竞争实证分析[M].上海海事大学出版社, 2011.3.

[7]李晗.中欧经贸关系的新发展[M].吉林大学出版社, 2011.9.

摩擦问题 第2篇

飞机挂物投放机构是由弹射杆、锥形体、锥形筒体、滚珠等部分组成的回转机构.地面投放实验过程中,机构有时出现卡死现象.为此,论文建立了多体接触问题的结构有限元模型,进行了塑性力学分析,以摩擦系数为参数,给出了机构卡死的`摩擦条件.从库仑摩擦模型入手,考虑粘结点的微观力学特性,进一步研究了可能引起机构卡死的“咬焊”原因.最后,提出了结构改进方案.分析结论与机构投放实验结果取得了较好的吻合,为解决机构卡死问题提供了依据.

作 者：仇原鹰 赵万友 盛英 张文华 QIU Yuan-ying ZHAO Wan-you SHENG Ying ZHANG Wen-hua  作者单位：仇原鹰,赵万友,盛英,QIU Yuan-ying,ZHAO Wan-you,SHENG Ying(西安电子科技大学,机电工程学院,西安,710071)

张文华,ZHANG Wen-hua(郑州飞机装备有限责任公司,郑州,450005)

刊 名：塑性工程学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF PLASTICITY ENGINEERING 年，卷(期)： 14(6) 分类号：V222 关键词：投放机构   塑性分析   有限元模型   摩擦   咬焊  

我国钢铁行业贸易摩擦问题研究 第3篇

摘 要 随着中国钢铁行业的迅速发展和对外贸易的不断增长，近年来，中国钢铁出口中遭遇的贸易摩擦也愈演愈烈。反倾销、反补贴等贸易制裁日益成为制约我国钢铁贸易发展的重要因素，因此，如何正确的认识和处理贸易摩擦成为我国钢铁行业亟待解决的问题。本文介绍了钢铁行业对外贸易摩擦的现状、原因，并提出了应对措施。

关键词 钢铁贸易 反倾销 反补贴

一、我国近年来遭遇贸易摩擦问题概况。

近年来，随着中国成为世界第一产钢大国和钢铁净出口大国，贸易摩擦越来越成为影响中国钢铁出口的重要因素。根据中国商务部的统计，中国已经连续17年遭遇严重的贸易摩擦。自2012年以来，中国已经遭受8起反倾销调查，涉及金额达22.8亿美元,同比增长80%。自3月19日至20日,美对钢轮和镀锌铁丝行了反倾销和反补贴裁决，找到两种产品出口至美国存在倾销或补贴的可能性。3月22日,美国商务部宣布启动对不锈钢水槽的反倾销和反补贴调查。此外，台湾的财长决定在3月26日发起对冷轧碳钢的反倾销调查。

信息研究中心跟踪数据显示,自2009年以来,钢铁行业已经遭受了来自13个国家和地区,涉及钢铁贸易救济案的调查。被调查产品涉及无缝钢管、有机涂层表、不锈钢圆管等,调查方式多样化,包括反倾销、反补贴和反规避。2009年对中国钢铁反倾销案共计21例，主要集中在美国和欧盟，美国7起，欧盟4起，俄罗斯3起，印度3起。从品种上看，我国的钢管产品是各国主要的反倾销对象，总计有12起之多。2010年，美国13起，加拿大4起，欧盟2起，俄罗斯2起，印度3起，墨西哥2起，巴西2起，钢管、板材是主要的反倾销对象。2011年，美国10起，欧盟6起，加拿大5起，俄罗斯3起，南非2起，巴西2起，墨西哥2起，还涉及泰国、土耳其、阿根廷等国家。从数据可以看出，伴随新兴市场出口额的持续上升,在中国遭受的贸易调查中，从最初大多数来源于欧盟和美国,近年来呈现出逐渐蔓延至新兴市场国家的态势。

二、我国持续遭遇贸易摩擦的原因。

第一，2012年全球经济形势依然严峻，欧元区债务危机仍将持续,联合国和其他经济研究机构都已降低了对于2012年全球经济增长率的预期。2012年，发达国家的钢铁的需求在短期内仍然比较困难，难以有大幅反弹。而在发展中国家和新兴市场经济体中，由于通货膨胀和资产泡沫的压力,经济增长的脚步有可能会进一步放缓,加之国家钢铁产能扩张,贸易冲突正在逐步体现出来。

第二，世界主要货币（如美元、澳大利亚元、欧元、人民币）汇率的持续波动，使得钢铁出口企业正面临越来越大的压力。随着国际竞争的不断加剧,各种形式的贸易保护主义将重新活跃起来。例如美国政府最近打算重返制造强国的位置,为此，美国参议院通过了一项关税法案授权美国商务部继续征收中国和越南,所谓的“非市场经济国家”的税收，这一措施必定使得中国钢铁行业遭受更多贸易保护性质的制裁。

三、我国应对贸易摩擦问题的对策分析。

1.避免贸易摩擦最好仍然是通过对话和协商的方式。当双方产生贸易摩擦时，虽然可以通过WTO争端解决机制解决相关问题，但这样需要耗费大量的人力、物力，事件的解决周期长，对于企业在短期内的经营仍然会产生很大的不理影响，因此并非最佳的争端解决方式。贸易摩擦的发生很多时候是因为贸易双方的信息不对称，缺乏对事实本身的了解，而通过政府和企业努力下开展的双边对话机制可以促进双方的相互了解，通过对话、协商的方式，由相关领域的专家共同界定摩擦事宜，寻求最为理想的解决方案。

2.中国钢铁企业的发展要基于一个稳定的、不断发展的市场,分布在出口国家地区,并以多元化战略来分散风险。我国钢铁贸易摩擦频发的一个重要原因就是过度依赖某些市场，出口市场地理分布过于集中。这不但会对进口国国内相关产业产生冲击，引起摩擦，而且一旦发生摩擦便会对我国产品的出口产生严重影响。因此，我国应该降低对单一市场的依存度，寻求更多元化的合作伙伴，并积极在国外建厂，在进口国本土进行生产和销售，绕开东道国的贸易壁垒，降低贸易摩擦的可能性。

3.当遇到不可避免的反倾销案件时,中国政府及企业要做好积极应对的准备，运用世贸组织规则维护中国的钢铁公司和行业的利益。WTO争端解决机制是世贸组织处理成员方之间贸易争端的办法，是世界各国特别是发展中国家化解经济摩擦、维护自身正当权益的有效途经。 2001年时，美国商务部向我国10家钢铁企业发起了反倾销调查。而国内只有马鞍山钢铁集团进行了积极的应诉，双方通过交涉、协商，美方亦派人进行了实地的调查，最终裁定对马钢及其关联销售方的税率为15.23%，对其他中国企业的税率为89.17%。这就说明了，在经济全球化的大背景下，各国的经贸联系日益紧密，发生摩擦亦在所难免，而积极的应对是挽救经济损失和维护我国企业合法权益的唯一途径。

参考文献：

[1]田晖.我国钢铁产品贸易摩擦现状及对策研究.

例析摩擦力做功问题 第4篇

一、静摩擦力做功

物体与接触面间如有静摩擦力, 则它们各自受到对方对它的摩擦力大小相等, 方向相反. 若它们静止, 自然这一对摩擦力就不做功. 若它们相对静止地一起运动, 如图1所示, 由于它们的位移相同, 因此一对静摩擦力做的总功一定为零.

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它形式的能.

二、滑动摩擦力做功

一种情形是: 一个滑动摩擦力不做功, 另一个滑动摩擦力做负功, 如图2所示, B对A的滑动摩擦力不做功, A对B的滑动摩擦力做负功.

另一种情形是: 一对滑动摩擦力都做负功, 如图3所示, A、B各自向相反的方向运动, A、B所受滑动摩擦力方向与图 3运动方向相 反, 一对动摩 擦力都做负功.

还有一种情形是: 一个滑动摩擦力做负功, 另一个滑动摩擦力做正功. 如例2.

在滑动摩擦力做功的过程中, 既有机械能之间的相互转化, 又有机械能与其它形式的能量之间的转化.

例1测定运动员体能的一种装置如图4所示. 运动员的质量为m1, 绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮 ( 不计图 4滑轮质量) , 下悬一质量为m2的重物, 人用力蹬传送带而人的重心不动, 使传送带以速率v匀速向右运动. 下面是人对传送带做功的四种说法, 其中正确的是 ()

( A) 人对传送带做功

( B) 人对传送带不做功

( C) 人对传送带做功的功率为m2gv

( D) 人对传送带做功的功率为 ( m1+ m2) gv

解析: 人作用于传送带上的力F = m2g, 方向与v相同, 因此人对皮带做正功, P = Fv = m2gv. 故应选 ( A) 、 ( C) .

例2如图5所示, 质量为M的小车B静止在光滑的水平面上, 质量为m的小物A放在B的右端. 现给B一向右的水平初速度v0, A相对B滑图 5行了一段距离L后, A、B相对静止, 并具有共同速度v, 求B对A的摩擦力fA, A对B的摩擦力fB这一对摩擦力做的功各是多少及它们做的总功?

例3水平台上放有质量M =5 kg的足够长的木板, 木板上放有质量m = 1 kg的木块, 如图6所示. 已知木块与木板间、木板与台面间的动图 6摩擦因数都是0. 15. 现对木板施以水平方向的恒力F = 28 N, 求木块在木板上滑动0. 16 m的过程中, 这一系统所增加的内能. ( g = 10 m/s2)

解析: 木板下表面及上表面都受滑动摩擦力, 系统增加的内能等于上、下两个表面的滑动摩擦力与各自相对位移的乘积之和. 木板下表面所受的滑动摩擦力f1= μ ( M + m) g = 9 N, 木板上表面所受的滑动摩擦力为f2= μmg = 1. 5 N.

因木块与木板之间有相对滑动, 故它们的加速度不同. 木板的加速度为木块的加速度为

在时间t内, 木板的位移s1=1/2a1t2, 木块的位移s2=1/2a22, 根据题意s1- s2= 0. 16 m, 联立以上各式可解得: s1=0. 18 m.

木板下表面与地面间的相对位移即s1, 上表面与木块间的相对位移为s1- s2, 所以系统增加的内能为: Q = f1s1+ f2 ( s1s2) = 2. 76 J.

例4如图7所示, 绷紧的传送带始终保持v0= 2 m / s速度沿顺时针方向运动, 传送带与水平面的夹角为30°. 现把一个m = 10 kg的工件轻轻图 7放在皮带低端, 经过一段时间后, 工件被送到h = 2 m的平台上. 已知工件与传送带间动摩擦因数求在皮带传送过程中产生的内能.

解析: 设物体经过t时间速度达v0, 物体与皮带相对滑行距离为s相对, 则

由此可见, 一对滑动摩擦力所做的总功恒为负值, 其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积. 其量值恰等于系统机械能的损失量, 最终转化为系统增加的内能, 即Wf= fs相对=ΔE机械能= ΔE内能. 该结论对一对滑动摩擦力做功的上述三种情况同样适用, 是一个非常有用的结论.

练习:

1. 如图8所示, 站在向左运动的汽车上的人用手推车的力为F, 脚对车向后的摩擦力为f, 则图 8下列说法中正确的是 ()

( A) 当车匀速运动时, F和f对车做功的代数和不为零

( B) 当车加速运动时, F和f对车做功的代数和为正功

( C) 当车减速运动时, F和f对车做功的代数和为正功

( D) 不管车做何种运动, F和f对车做的总功和总功率都为零

2. 如图9所示, 质量为M的小车静止于光滑的水平面上, 小车上AB部分是半径R的四分之一光滑圆弧, BC部分是粗糙的水平面. 现将质量为m的小物体从A点由静止释放, m与BC部分间的动摩擦因数为μ, 最终小物体图 9与小车相对静止于B、C之间的D点, 则B、D间距离x随各量变化的情况是 ()

( A) 其它量不变, R越大x越大

( B) 其它量不变, μ越大x越大

( C) 其它量不变, m越大x越大

( D) 其它量不变, M越大x越大

摩擦问题 第5篇

近年来，为了保护环境、节约能源，人们强烈希望汽车、飞机、机车车辆、船舶等运输机械轻量化，为此，积极开发、研制适用于这些运输机械的轻金属材料，例如铝及其铝合金。铝及其铝合金材料由于重量轻、抗腐蚀、易成形等优点;随着新型硬铝、超硬铝等材料的出现，使得这类材料的性能不断提高，因而在航空、航天、高速列车、高速舰船、汽车等工业制造领域得到了越来越广泛的应用。除了运输机械外，土木建筑、桥梁等领域也引入了铝及其铝合金。这些结构的安装连接主要以焊接为主要连接方式。在铝及其铝合金的焊接中，存在的主要问题之一是由于它的膨胀系数大而在焊接时产生较大的变形。为了防止变形，在施工现场，必须采用胎卡具固定，和由培训过的熟练工人操作。因为铝及其铝合金容易氧化，表面存在一层致密、坚固难熔的氧化膜，所以焊前要求对其表面进行去膜处理;焊接时，要用氩等惰性气体进行保护，

铝及铝合金焊接时，易产生气孔、热裂纹等缺陷，也是焊接时必须注意的问题。对于热处理型铝合金来说，必须避免在焊接时热影响区产生软化，强度降低的问题。为了解决铝及铝合金熔化焊时出现的以上问题，开发研制出一种新的固相焊接方法，即搅拌摩擦焊。搅拌摩擦焊的英文是Friction Stir Welding缩写为FSW，于1991年由英国焊接研究所(TWI)发明的。它是利用间接摩擦热实现板材的连接。这种方法打破了原来摩擦焊只限于圆形断面材料焊接的概念，是上个世纪末本世纪初最新的铝及其合金的焊接技术。自从搅拌摩擦焊发明以来，搅拌摩擦焊技术在世界各国突然兴起，得到广泛的关注和深入的研究，并向生产适用化发展，特别是针对铝合金材料，世界范围的研究机构、学校以及大公司都对此进行了深入细致的研究和应用开发，并且在诸多制造工业领域得到了成功应用。本文详细介绍了搅拌摩擦焊原理、特点，并且针对铝及其合金的搅拌摩擦焊的工艺及应用作了详细的阐述。

运动物体间摩擦力突变问题研究 第6篇

【关键词】运动物体；摩擦力；突变

摩擦力是中学物理常见常学的力，摩擦力的变化相对于其他力来说更显复杂，对于高中生的学习掌握有一定的困难。摩擦力主要分为动摩擦力（本文仅分析动摩擦力中的滑动摩擦力）与静摩擦力两类，由于物体由其他力的作用会出现物體间运动趋势发生改变，进而使物体间的摩擦力也产生突变，其突变种类分为：静摩擦力的突变（静-静突变）、滑动摩擦力的突变（动-动突变）与滑动摩擦力与静摩擦力之间的突变（动-静突变）三类。其中动-动突变是指各运动物体的相对方向产生变动，物体之间的滑动摩擦力方向也随之变化，运动物体之间动摩擦因素或压力出现变动时，相对的滑动摩擦力大小就出随之突变，当物体之间没有运动趋势，其相对摩擦力就会突变为零。对于各个物体或其中一个物体处于静止状态（相对地面来说）的突变情形，高中生对其摩擦力的判别与测算尚能学习理解，但当涉及到各个物体均处于运动状态（相对地面来说）并发生相互摩擦力突变的问题（即动—动突变）时，教学中学生就反映对其理解与判别的困难。为帮助学生学习掌握摩擦力突变问题，提升高中物理课堂教学质量，笔者将以典型的运动物体间摩擦力突变例题进行分析与求解，以提供相应教学与学习上的解题思路与策略。

1 运动物体间摩擦力突变例题

例题所图1所示，有一质量为M=8kg小车置于光滑水平地面之上，从车左方施加一水平推力F=8N，小车受推力作用往右运行发生运动速度为v0=1.5m/s，此时于小车右端放置于一大小面积可忽略、质量m=2kg的方块，方块与车之间的动摩擦因素μ=0.2，此外方块在小车运动进程中始终没有摔落。那么求问：以方块置入小车为开端，在t=1.5s后方块在小车上的移动距离是多少？

2 运动物体间摩擦力突变例题具体解题思路

首先做小车与方块的受力分析，如图2。

列m方程：f=μmg=mam

am=μg=2m/s2

则：vm=amt1=2t1

然后列M方程得：F-f=Mam

am=0.5m/

则：vm=v0+amt1=1.5+0.5t1

当二者共速则：vm=vM=v，就为：2t1=1.5+0.5t1

求解得到：t1=1.0s

实质上就是说从方块置入小车右端的时刻作为起始，经t1=1.0s后，方块与车速度都变为v=2m/s。运动物体之间的摩擦力也出现突变，但因共速之前方块与车的加速度各异，相对摩擦力的突变会使方块与小车本身的加速度也随之变化，其变化的结果有两类情形：方块与小车的加速度变得相同一致，或者是加速度仍然各异的两种结果。由于物体双方都在做加速运用且达到共速，对方块与小车的加速度判别无法立刻做出，因此在求解时可以先设定在物体之间摩擦力突变的作用下，方块与小车的加速度是相同一致的。原因在于加速度相同的情形较为简单，对其快速计算后所得结果若与实际一致，那就是准确地做出了设定；若结果与实际有误，则另一加速度情形所计算的结果就是正确的。因此基于方块与小车加速度相同的设定下，假设其加速度为a，对加速度一致的方块与小车看做一个运动整体，依牛顿第二定律物体加速度的大小跟作用力成正比作：

F=（M+m）a=10a

则a=0.8m/s

再列m方程求得：f '=ma=1.6N<μmg=4N是静摩擦力，方块对于小车来说是相对静止的，把二者当为一个整体，相同加速度是a=0.8m/s，证得加速度一致的设定是准确的。于是对本例题的设问：以方块置入小车为开端，在t=1.5s后方块在小车上的移动距离可求解为：

3 结束语

由例题求解思路与过程可以总结：在应对运动物体之间摩擦力突变问题时，应先做两物体的受力分析，判断滑动摩擦力突变的时机，然后再依据摩擦力以外的合力与摩擦力之间的对比，判别摩擦力的突变情形与方式，对突变情形难以确认的，可以使用先设定某一突变情形进行计算求得结果，在依照结果与运动实际的比较判断设定对错，以确认突变情形，完成最后的摩擦力解题。笔者希望过相关例题的这一解题流程与方式的挖掘，为高中物理在运动物体间摩擦力突变问题上，教师教学与学生学习提供求解的思路与策略，帮助学生提升对摩擦力知识的理解与掌握。

参考文献

[1]元庆余.摩擦力突变的临界问题分析[J].中学物理教学参考，2015，22：80-81.

[2]李一新.摩擦力的突变问题[J].物理教学，2016，01：56-58.

[3]袁海良.运动物体间摩擦力突变问题研究[J].青海师范大学民族师范学院学报，2014，01：81-83.

作者单位

一道有关摩擦力的问题解析 第7篇

有些学习者心里难免产生疑问:物体静止或匀速运动时所受摩擦力不是等于物体的重力吗?但摩擦力又跟物体所受的正压力有关, 压力变大, 摩擦力也应该相应变大呀, 那这样岂不前后矛盾了, 到底应该如何解答呢?

其实能产生这些疑问, 主要是因为对摩擦力的认识不明确, 不能有效判断物体所受何种摩擦力, 将动、静摩擦力相混淆了。现在让我们回顾一下摩擦力的知识: (1) 产生的条件:①物体间相互接触, 挤压;②接触面不光滑;③有相对运动或相对运动趋势。 (2) 方向:与物体相对运动 (或相对运动趋势) 相反。 (3) 大小:①静摩擦力大小跟物体所受的外力及物体运动状态有关, 由平衡条件或牛顿定律求解;②滑动摩擦力常由公式f=μFN求解。

正确认识摩擦力后, 现在我们再来看以上问题:使用1000N握力时, 人刚好匀速下滑, 所受摩擦力为滑动摩擦力, 由力的平衡条件可得:f=G=500N。又由f=μFN (握力方向垂直于杆) 得μ=f/FN=0.5, 而当握力增加到1500N时, 此时就要注意了, 人的运动状态会怎样呢?仍匀速下滑吗?还可以用公式f=μFN来计算吗?

我们不妨假设人在杆上仍处于运动状态, 所受摩擦力仍为滑动摩擦力, 由f′=μFN′=0.5×1500=750N, 方向向上。而人的重力才500N, 合力F合=750-500=250N, 方向向上, 人理应向上运动。这与实际情况相矛盾, 故人不可能继续下滑, 应为静止, 受静摩擦力。根据力的平衡条件可知, 人此时所受摩擦力应与重力相等, 为500N。

对此题, 有些学习者并不深入思考研究对象的运动状态的变化, 认为增大握力之后人在杆上仍是匀速下滑状态, 继续由力的平衡条件得出摩擦力为500N, 结果是对了, 但不免有歪打正着的嫌疑。

综上所述, 判断物体所受何种摩擦力关键看物体与接触面是否有相对运动或相对运动趋势。而对于静摩擦力的计算, 我们在计算应时刻以力的平衡条件和牛顿第二定律为依据, 千万避免与滑动摩擦力的计算方式相混淆。这就要求我们在平时的学习过程中多思考, 将书本知识最大限度地内化为自己的能力, 而不是简单地记住书本上的公式定义, 要形成自己独有的物理思维。

摩擦力计算的两个核心问题 第8篇

一、摩擦力的产生条件

1.摩擦力的产生条件

摩擦力的产生条件: (1) 接触面粗糙; (2) 接触面间有弹力; (3) 接触的两个物体有相对运动或相对运动趋势.必须同时满足以上三个条件才能产生摩擦力, 缺少其中任何一个都不能产生摩擦力.

例1 如图1所示, 物体A、B的质量均为m, 与接触面的动摩擦因数均为μ, 物体B所接触的面是竖直的, 物体A、B之间用跨过光滑定滑轮的细绳相连, 在水平拉力F的作用下A向左做匀速直线运动, 求拉力F的大小.

解析:有的同学认为物体B受到了滑动摩擦力.如果B受到了滑动摩擦力, 那么B一定受到了墙面的弹力, 水平向右的弹力将使B向右加速运动, 但是B在水平方向上没有位移, 这说明假设与实际情况矛盾, 故B没有受到弹力.没有弹力就没有摩擦力, 所以B没有受到墙面的滑动摩擦力.根据摩擦力的产生条件, A会受到水平向右的滑动摩擦力

f=μmg, 不难解得, F= (1+μ) mg.

点评:没有弹力就没有摩擦力.

2.区分“运动”与“相对运动”

受日常生活经验的影响, 有的同学认为“相对运动”就是“运动”, 常认为滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反.事实上, 它们是有很大区别的.“运动”是以地面或地面上静止不动的物体为参考系的, 而摩擦力中的“相对运动”是以与它接触的物体为参考系的.

例2 如图2所示, 物体A在传送带上以速度v1向右运动, 传送带以速度v2顺时针转动 (v1

解析:由于v1

点评:滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反, 与实际运动方向无关.

二、区分滑动摩擦力和静摩擦力

1.物体始终受到滑动摩擦力

例3 如图3所示, 物体B在斜向上、与水平方向夹角为a的力F作用下向右运动, 求物体B受到的摩擦力的大小.

解析:物体B受力分析如图, 因为物体B竖直方向上平衡, 根据平衡条件得,

FN+Fsinα=G, 故FN=G-Fsina.摩擦力的大小f=μFN=μ (G-Fsina) .

点评:正压力不总等于重力, 通常借助于力的平衡条件来分析.

2.物体始终受到静摩擦力

绝大部分同学都知道静摩擦力的范围:

0

例4 (2006年高考北京卷) 木块A、B分别重50 N和60 N, 它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2 cm, 弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图4所示.力F作用后 ( )

(A) 木块A所受摩擦力大小是12.5 N

(B) 木块A所受摩擦力大小是11.5 N

(C) 木块B所受摩擦力大小是9 N

(D) 木块B所受摩擦力大小是7 N

解析:未加F时, 木块A在水平面内受弹簧的弹力F1及静摩擦力FA作用, 且

F1=FA=kx=8 N, 木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用, 且

F2=FB=kx=8 N, 在木块B上施加F=1 N向右拉力后, 由于F2+F<μGB, 故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力, 其大小

F′B=F2+F=9 N, 木块A的受力情况不变.因此选 (C) .

点评:本题涉及了力的平衡、胡克定律及静摩擦力的知识, 求解时应注意静摩擦力的可变性, 静摩擦力的大小由物体所受外力和运动状态决定的.

3.物体先受到静摩擦力后受到滑动摩擦力

若物体原来处于静止状态, 受到外力大于或等于最大静摩擦力时 , 物体将被拉动, 此时物体开始受到滑动摩擦力.

例5 如图5所示, 质量为m的物体放在一水平放置的粗糙木板上, 缓慢抬起木板的一端, 把木板转到竖直的过程中, 物体受的摩擦力大小变化为 ( )

(A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小

(C) 先变大后变小

(D) 无法确定如何变化

解析: (1) 当木板处于水平时, α=0°, 物体受摩擦力f=0.

(2) 当α由零逐渐增大, 但物体仍可相对木板静止时, 物体有下滑的趋势, 受到沿斜面向上的静摩擦力, 其大小为f=mgsinα.

(3) 当mgsinα>fm (最大静摩擦力) 时, 物体将会滑动, 设此时α=α0, 静摩擦力开始变为滑动摩擦力μmgcosα0.

(4) 当α>α0时, 物体将沿木板加速下滑, f=μmgcosα, 随着α增大而减小.

(5) 当α=90°时, 木板竖直, 弹力N=0, 摩擦力f=0.

通过以上分析可知, 摩擦力大小应先变大后变小.

另外, 作为选择题, 还可用极限法快速判断结果. 当木板处于水平和竖直时, 物体受摩擦力f=0, 那么摩擦力大小应先变大后变小.

点评:应注意外力变化对摩擦力的影响, 判断出物体在某个位置所受静摩擦力突变为滑动摩擦力.

4.物体先受到滑动摩擦力后受到静摩擦力

例6 如图6所示, 原来静止、质量为m的物块被水平作用力F轻轻压在竖直墙壁上, 墙壁足够高.当F的大小从零均匀连续增大时, 图7中关于物块和墙

间的摩擦力f与外力F的关系图像中, 正确的是 ( )

解析:受力分析如图8 所示, 则F=FN.

(1) 当F=0时, FN=0, 所以f=0, 物体加速下滑.

(2) 当F由零逐渐增大, 根据

f=μFN可知: f随F的变大成正比地增大.由mg-f=ma可以看出, 物体仍然加速下滑, 只不过加速度越来越小.

(3) 当f>mg时, 物体开始做减速运动, 且加速度越来越大.

(4) 当物体速度减为零时, 滑动摩擦力变为静摩擦力.根据力的平衡条件有, 静摩擦力恒等于mg, 且以后不随F的变化而变化.

通过以上分析可知, 摩擦力大小随F的变大成正比地增大, 然后突然减小后不变.故应该选 (B) .

点评:应注意外力变化对摩擦力的影响, 判断出物体在某个位置所受滑动摩擦力突变为静摩擦力, 且静摩擦力与两物体间的弹力大小变化无关.

如何解决初中摩擦力的相关问题 第9篇

要正确分析出物体是否受摩擦力作用,就必须全面认识产生摩擦力的条件。产生摩擦力的条件有:

1. 接触面粗糙。

摩擦力是接触力,它只能产生在两相互接触、表面粗糙的物体之间。在理想情况下,若认为接触面“光滑”,则不考虑摩擦力的存在。

2. 正压力的存在。

正压力的存在是产生摩擦力的前提。如果两相互接触的物体之间无挤压作用,则接触面上的摩擦力也将为零。有些同学认为压力与物体所受重力大小相等,这是极其错误的。在不同的物理情景中,正压力的产生原因是不同的。

3. 物体之间存在相对运动或相对运动趋势。

在分析物体是否受摩擦力作用时,应考虑被研究的物体相对于与之接触的物体有无相对滑动或有无相对运动的趋势。(注:所谓“相对运动趋势”的方向是指两个相互接触的物体之间,假如没有摩擦力作用时,将要发生相对滑动的方向。)例如:擦黑板时,黑板处于静止状态,但它相对于黑板擦发生了相对运动,因而黑板将受到滑动摩擦力作用。

产生摩擦力的三个条件缺一不可。物体间不接触,谈不到摩擦力;接触面“光滑”,不计摩擦力;粗糙接触的物体间有相互挤压但没有相对运动或相对运动趋势,不会产生摩擦力;有相对运动或相对运动趋势,但接触面间无压力存在,接触面上摩擦力也将为零。

二、正确确定摩擦力的方向

摩擦力的效果总是起着阻碍物体相对运动的作用,其方向总与接触面相切,与物体相对运动或相对运动的趋势方向相反。但是,摩擦力的方向并不总与物体运动方向相反,它可与物体运动方向相同,还可以与物体运动方向成任意夹角。由此可见,摩擦力方向总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,而不是阻碍物体的运动。摩擦力既可以为阻力也可以为动力,我们不能由物体的运动方向来轻易确定摩擦力方向。对摩擦力方向的确定一般有两种方法:

1. 根据“摩擦力方向总与相对运动或相对运动趋势方向相反”来判断。

对相对运动趋势的判断可采用“假设法”(或称添油法)判定:假定在两相对静止的物体间添加润滑油,从而使两物体间的摩擦力不存在,看此时两物体会发生怎样的相对运动来确定。

2. 根据物体运动状态,由牛顿定律来确定。

初中学生要确定摩擦力的方向,主要应用概念来确定。例如:如图所示,一个物体在斜向上的传送带上,随着传送带从较低的位置运送到较高位置时,确定摩擦力的方向,首先假设物体不受到摩擦力,那么物体由于重力沿斜面上有分力,将沿斜面滑下,不可能在传送带上静止不动,所以物体在传送带上相对静止时是受到静摩擦力的;其次,这个静摩擦力的方向应该与相对运动趋势方向相反,相对于传送带,物体有向下运动的趋势,所以物体受到的摩擦力方向是沿斜面向上的,这个摩擦力作用效果是阻碍物体相对斜面向下运动的“阻力”,但却是使物体向上运动的“动力”。

三、影响摩擦力大小的实验

初中物理的教学就是从生活走向物理,再从物理走向社会的过程。新课程强调学生探究性学习,这样“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验在初中的实验教学中就是一个非常重要的实验了。学生由生活中的经验可进行“有依据”的猜想(强调“有依据”并不是限制学生的思维,而是为了让学生知道任何一个猜想都应该是有根据的,而不能凭空臆断),学生从生活中得到的影响摩擦力大小的因素会有很多个,而要研究其中一个因素对摩擦力大小的影响,就应该控制其他可能影响摩擦力大小的因素相同,而改变其中的因素来看对摩擦力大小由什么影响?所以,这个实验中最重要的就是能够正确应用“控制变量法”来进行试验分析和实验设计。

1. 利用控制变量法进行实验分析

根据结论选择实验数据,应该看清楚题目要求是什么相同时,就要选择这个因素相同,而另一个因素不同的实验进行比较;根据实验数据阐述实验结论时,要注意前提条件。

例如:下表是研究滑动摩擦力得到的数据,请分析数据回答下列问题。

(1)在试验中,弹簧测力计要能够准确测量滑动摩擦力的大小,要求弹簧测力计要______地拉动。(水平、匀速直线)(保证水平方向上只受到拉力和滑动摩擦力的作用,并且处于平衡状态)

(2)比较第______次实验得出结论:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大(1、3)(控制变量:研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同)

(3)比较第1、2次实验得出结论:______。(接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大)

2. 利用控制变量法进行实验设计

因为我们已经从实验中得到了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力的大小有关,而与接触面积、运动方向、运动速度等无关,所以如果设计研究滑动摩擦力的大小的实验,一定要注意控制决定摩擦力大小的因素。

例如:现有体积大小相同的实心正方体木块和实心正方体铁块,要求设计实验来测定木块和铁块的表面哪个更粗糙?

分析:这个题目看似并不是测量滑动摩擦力的大小的,但是我们细细分析:要比较哪个物体的下表面更光滑,不就是比较各个物体放在相同的表面上,哪个受到的摩擦力更小吗?所以就回到我们熟悉的测量两个物体的摩擦力大小关系了;但是本实验设计时要控制两次测量的压力大小相同,显然,体积相同的铁块和木块质量不相同,则放在相同水平面上后,对水平面的压力不同,很多同学想到了,用弹簧测力计测量重力后,在木块上加砝码使得其重力与铁块一致的方法,理论上可行,但是一般不会出现两个物体重力刚好相差几个砝码重力的这种巧合情况,所以最简单的就是利用现成的木块和铁块的总重力不变的条件。

测量铁块的摩擦力时,将木块放在铁块之上;测量木块的摩擦力时,就将铁块放在木块之上,这样保证两次的总重力也就是两次实验对水平面的压力大小相同。

四、利用影响摩擦力的因素和相关力学知识解决摩擦力大小问题

1. 直接分析影响摩擦力大小的两个因素

生活中经常利用影响摩擦力大小的因素来增大有益摩擦和减小有害摩擦。

(1)增大有益摩擦的方法

增大压力。例:夹紧钳子、捏紧车闸。使接触面粗糙。例:下雪天常在马路上撒些灰渣等。

(2)减小有害摩擦的方法

①减小压力;

②减小接触面的粗糙程度或上润滑剂;

③用滚动摩擦代替滑动摩擦;如在机器的转动部分安装滚动轴承。

④使两个相互接触的摩擦面彼此离开。

气垫船的原理就是在船体和水面(或地面)间形成一层空气,使船体悬浮在水面上,从而大大减小船航行时水的阻力。

2. 利用二力平衡分析摩擦力的大小

(1)利用二力平衡分析滑动摩擦力的大小

弹簧测力计间接测量滑动摩擦力的原理,就是利用在水平平面上,物体作匀速直线运动时处于平衡状态,弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力的知识测量的。所以做题过程中题目描述:物体做匀速直线运动,就可以知道摩擦力与牵引力相等了。

(2)利用二力平衡分析静摩擦力的大小

例.一辆汽车停在地面上,一个同学用力推汽车,没有推动,推力阻力(大于、小于、等于)。

分析:很多同学根据经验都会认为推力小于阻力,但实际上汽车只要没有被推动,仍然处于平衡状态,推力与阻力仍然是一对平衡力,所以推力与阻力是相等的。

3. 滑动摩擦力的大小与速度的大小无关

例:如图所示,两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,若不计空气阻力且V1

a.F1=F2

B.F1>F2

C.F1

D.以上三种情况均有可能

解析:水平方向上,物体受到的有拉力、摩擦力。两个完全相同的物体在同一水平面上运动,说明物体对水平面的压力及接触面的粗糙程度相同,即两物体与水平面之间的滑动摩擦力相同。这里强调滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小没有直接关系,但可以说明速度从V1变到V2的过程中拉力的大小是要发生变化。

4. 滑动摩擦力的大小与物体运动的方向无关

下图中的水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦,物体A重10N,当物体B重为2N时,物体A保持静止,这时A物体受到的摩擦力为()N;若将B物体的中里增加为3N,物体A恰能向右做匀速直线运动,则此时A受到的摩擦力为()N;保持B的重力不变,现向左拉物体,使A能够匀速向左运动,需要的拉力为()N。(整个过程中B物体都是悬空的)

解析:B物体只要悬空,通过绳给A施加拉力,拉力的大小等于B物体的重力。当A受到这个水平拉力时,不论是将要运动还是已经运动起来,都要受到向左的摩擦力。而题目中的定滑轮的作用就是将B竖直向下的拉力变成水平向右的拉力,如果A处于静止或匀速直线运动状态,则摩擦力与水平拉力相互平衡。本题中,物体B重为2N时,拉力也为2N,而物体A静止,根据二力平衡，A受到的摩擦力为2N;当物体B重为3N时,对A的拉力也为3N,而物体A做匀速直线运动,可见此时滑动摩擦力与此时的拉力平衡,为3N;而使A物体水平向右运动,也是平衡状态,只是此时A受到的摩擦力方向变成了水平向右,但是方向改变并不会改变滑动摩擦力的大小,那么,A物体就受到一个水平向右的拉力(等于B的重力3N)和水平向右的摩擦力,大小也等于3N,所以要使A物体水平向左运动,则拉力大小应该为6N。

滑动摩擦现象中典型问题的研究 第10篇

1 摩擦力方向的判断

解决滑动摩擦问题时一般需要判断摩擦力的方向。由于摩擦力的方向和物体相对滑动(或相对滑动趋势)方向相反,因此要先判断物体相对滑动(或相对滑动趋势)的方向。解决方法:一般来讲,先假定没有摩擦,然后分析在主动力作用下物体的滑动(或相对滑动趋势)方向,该方向就是物体相对滑动(或相对滑动趋势)的方向。对于复杂的问题,摩擦力的方向不易判定,应先假定一个方向,然后用平衡方程来确定。

例:如图已知A、B两物体叠放,A与B之间,B与地之间都有滑动摩擦,在A物体上作用一水平拉力T后,A、B仍静止。试判断摩擦力的方向。

解:A物体所受摩擦力方向:假定A与B间没有摩擦,A物体在水平拉力T的作用下能水平向右滑动,即A物体相对滑动(或相对滑动趋势)方向为水平向右。因此,摩擦力方向为水平向左。

B物体所受摩擦力方向:

(1)判定A与B间B物体所受摩擦力方向:A物体相对滑动(或相对滑动趋势)方向为,水平向右,则B物体相对滑动(或相对滑动趋势)方向为水平向左,因此摩擦力方向为水平向右。

(2)判定B与地之间B物体所受摩擦力方向:对B物体受力情况进行分析,B物体在水平方向上只受到两个摩擦力作用而处于平衡。根据平衡方程判定,B与地之间B物体所受摩擦力方向为水平向左。

2 摩擦力大小的确定

2.1 三种状态

(1)相对静止状态:物体受到外力作用,只有相对滑动趋势,没有发生相对滑移。此时物体所受实际摩擦力Ff小于最大静摩擦力Ffmax,且Ff随外力改变而变化,即OFf

(2)临界状态:物体受到外力作用,处于动与不动瞬间。此时物体所受的实际摩擦力Ff与最大静摩擦力Ffmax相等,即Ff=Ffmax。

(3)滑动状态:物体受到外力作用,产生了相对滑移。此时物体所受的实际摩擦力Ff只能由动摩擦定律Ff=fN来确定。

2.2 判断方法

(1)先对物体进行受力分析,画出物体的受力图。如果摩擦力Ff方向未知时,先假定一个方向。

(2)求出物体可能受到的最大静摩擦力Ffmax。

(3)求出物体沿摩擦力方向所受合外力∑F,再比较∑F和Ffmax大小:若∑FFfmax则物体处于滑动状态,此时物。

例:如图2,一个重为G=250KN的木箱放在地面上,木箱与地面的静摩擦系数fN=0.3,滑动摩擦系数f=0.25。(1)一人用F=60KN,与水平面夹角α=30°力拉木箱,木箱是否运动?此时摩擦力为多大?(2)当拉力F=73.8KN时如何?(3)当拉力F=100KN时,又将怎样?

解:(1)木箱受到重力G,约束反力N,拉力F,摩擦力Ff作用(如图2):

先求出木箱可能受的最大静摩擦力Ffmax:

求出木箱沿摩擦力方向所受合外力∑F:木箱静止不动。

此时摩擦力由平衡方程∑FX=0确定:

(2)先求出木箱可能受的最大静摩擦力Ffmax:

求出木箱沿摩擦力方向所受合外力∑F:

∵∑F=Ffmax,木箱处于临界状态。

摩擦力:Ff=Ffmax=63.9KN

(3)先求出木箱可能受的最大静摩擦力Ffmax:

求出木箱沿摩擦力方向所受合外力∑F:

∵∑F>Ffmax,木箱被拉动。

摩擦力:Ff=fN=f(G-Fsin30°)=0.25(250-1000.5)=50(KN)。

3 利用摩擦角解决物体的平衡问题

物体平衡时,静摩擦力不一定达到最大值,即:0FfFfmax。此时全约束反力与法线间的夹角α也在零与摩擦角φm之间变化,即:0αφm。所以全约束反力必在摩擦角φm范围内。

(1)如果作用于物体的全部主动力的合力F的作用线在摩擦角φm之内,无论这个力怎样大,物体必将保持静止,称为自锁现象。

(2)如果全部主动力的合力F的作用线在摩擦角φm之外,则无论这个力怎样小,物体一定会滑动。

(3)应用摩擦角解决物体的平衡问题主要采用几何法。这种方法的关键之处是:如何确定全约束反力R的方向,如何应用二力平衡公理及三力汇交定理。

例:物块重为G,放在倾角为α的斜面上,它与斜面间的摩擦系数为f,如图三所示,当物体处于平衡时,试求水平力Q的大小。

解:由经验可知:力Q太大,物块上滑;力Q太小,物块下滑;因此力Q必在一定范围内。

物块有向上滑动趋势:处于临界状态时,可将法向反力和最大静摩擦力用全约束反力R来替代,这时物块在

G、R、Qmax三力作用下处于平衡,得到一封闭的力三角形。如图所示。

按三角公式解得:Qmax=Gtg(α+φm).

物块有向下滑动趋势:同样可画得处于临界状态时的受力图,作封闭的力三角形,如图5所示。

按三角公式解得:Qmin=Gtg(α-φm)。

4 小结

综上所述,可得物体的平衡范围,即Gtg(α-φm)QGtg(α+φm)。利用摩擦角求得的结果与解析法完全相同。在三力平衡的问题中,用摩擦角求解有时更为简便。

参考文献

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[2]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学学习指导书[M].北京:高等教育出版社2001,(5).

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[9]凌余林.刚体平面滚动摩擦力的分析[J].河池师专学报,1994,(03).

谈功能关系中的摩擦力做功问题 第11篇

典例1 如图1所示，半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上，直径MN是水平的.一小物块从M点正上方高度为H处自由下落，正好在M点滑入半圆轨道，测得其第一次离开N点后上升的最大高度为H/2.小物块接着下落从N点滑入半圆轨道，在向M点滑行过程中（整个过程不计空气阻力）

A.小物块正好能到达M点

B.小物块一定到不了M点

C.小物块一定能冲出M点

D.不能确定小物块能否冲出M点

分析 根据动能定理求解质点在半圆轨道中摩擦力做功；除重力之外的力做功可量度物体机械能的变化；第二次小球在半圆轨道中滚动时，对应位置处速度变小，因此半圆轨道给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功变小.

点评 选取研究过程，运用动能定理解题.动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动.了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功.此例中机械能的损失也是缘于滑动摩擦力做的功，但由于下滑速度与上升速度的不同，对于竖直平面内圆周运动来说各点的弹力大小不同，从而导致滑动摩擦力大小不同.尽管通过的路径相同，每次损失的机械能也不同.

多绳摩擦提升机的防滑问题探讨 第12篇

1 摩擦传动原理

根据挠性体摩擦传动的欧拉公式:

Fs上升侧 (重载侧) 钢丝绳的张力;

Fx下放侧 (轻载侧) 钢丝绳的张力。

当钢丝绳在摩擦衬垫上处于刚要滑动的临界状态时, 摩擦轮两侧的钢丝绳的张力差为

式 (2) 的左边为摩擦轮两侧的张力差, 因它产生滑动是滑动力。式 (2) 的右边是钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力, 它阻止发生相对滑动是防滑力。要实现安全提升, 必须使Fs-Fx

摩擦提升机主导轮上的分离点与相遇点处钢丝绳的静张力

Fsj提升机重载侧的静张力;

Fxj提升机空载侧的静张力。

2 摩擦轮提升机运行中的防滑条件

2.1 提升重载加速度阶段防滑条件

在这一阶段, 只可能发生逆滑, 如图2, 加速过程中, 作用在上升侧钢丝绳上的张力

作用在下放侧钢丝绳上张力

式中, a1提升机加速度;

m1上升侧总运动部分的质量;

m2下放侧总运动部分的质量;

GT导向轮的变位重量;

W矿井阻力。

极限加速度as代a1

因为Fs总是大于Fx, 所以不可能发生超前滑动, 在此阶段防滑必须a1as, 因该阶段a11m/s2。

2.2 提升重载减速阶段防滑条件

在这一阶段, 当紧急制动且制动力矩特别大时, 可能使上升侧钢丝绳的拉力小于下降侧钢丝绳的拉力, 引起钢丝绳顺滑, 即钢丝绳顺主导轮方向滑动。

提升过程中作用在摩擦轮两侧的钢丝绳上的张力

极限减速度

为防止滑动, 必须使实际减速度a2小于as。因为Fs

Fx>Fxj, 则Fs

2.3 下放重载减速阶段防滑条件

重载下放减速过程中, 作用在摩擦轮两侧的钢丝绳的张力

极限下放减速度ax

因该阶段Fs>Fx总成立, 所以不可能发生滞后滑动。紧急制动时要求ax>1.5m/s2, 又要满足防滑条件, 此阶段超前滑动可能性较大。

3 提高防滑安全系数的措施

3.1 选用高摩擦系数的衬垫。

目前国内使用聚氯乙烯和聚氨脂橡胶2种衬垫, 计算时取μ=0.2, 另有一种G-130型衬垫, 其摩擦系数滑动时变大, 使滑动时收剑, 在计算时取μ≥0.25。

3.2 增加围包角α。

一般导向轮的设置是为了使两提升容器保持一定的中心距, 只是附带地起到增加围包角的作用, 通常可增至190~195°。

3.3 加重容器。

在提升钢丝绳的安全系数及衬垫的比压和钢丝绳的最大静拉力等都在允许的范围内, 在提升容器的框架上加设配重来增加自重提高防滑性能。

3.4 清除钢丝绳油膜。

新钢丝绳在提升前, 一定要用柴油或洗涤剂清洗干净, 然后用锯末和棉纱擦干净。使用中可以用专用的戈培油, 如增摩脂, 这不仅可以保证钢丝绳和衬垫的摩擦系数不变, 还可以有效防止钢丝绳锈蚀。