摩擦力大小和方向的确定_百度文库
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摩擦力大小和方向的确定
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2016届高考物理二轮复习热点题型和提分秘籍：2.1 重力弹力摩擦力（含答案）
2016届高考物理二轮复习热点题型和提分秘籍：2.1 重力弹力摩擦力（含答案）
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在手机端浏览为什么润滑油可以减少零件之间的摩擦？
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为什么润滑油可以减少零件之间的摩擦？
【陈熙涵的回答(48票)】:
怒答。排名第一的答案连最关键的摩擦系数都没提，居然有这么多赞。。。
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好吧，首先我得说，关于摩擦是由什么引起的，上面那个答案说的没问题，主要是由接触面的表面粗糙度引起的（这个答案不考虑范德华力造成的摩擦）。但是仅仅知道摩擦是怎么造成的不足以回答这个问题，得先知道摩擦力怎样计算才行啊。
最简单的库仑摩擦模型
摩擦力=摩擦系数*正压力
正压力就是施加于接触物体上垂直于接触面的力。由上面的公式可知，如果正压力一定，摩擦力的大小完全由摩擦系数决定。像题主所说的情况，机械零件一般都是由金属做的，在干燥情况下普通金属的摩擦系数要大于润滑情况下的摩擦系数，摩擦系数小才是润滑油可以减少摩擦的关键啊。
至于为什么润滑油的摩擦系数小，涉及到油本身的特性尤其是特性，不同的润滑油润滑原理也会有不同，这里不展开讨论（其实化学的那部分我也不懂。。。）这里只说最经典的润滑理论，大家请看Stribeck curve:
这张图总结了润滑情况下的摩擦系数由油的黏度，接触表面相对滑动速度和正压力决定，并且分为三个区域。第一个是boundary lubrication,在这个区域摩擦系数仍然较高（有时摩擦系数会达到干燥情况下的值），油膜厚度非常薄，仍有大量接触面直接接触。但尽管如此，仍然是有润滑效果并能够一定程度上保护接触表面的。第二个说hydrodynamic lubrication, 就是第一个答案说的液体润滑。这时候油膜厚度较厚，接触面被完全分离，正压力完全由油膜承受。从图上可以看到，摩擦系数相对于boundary lubrication大幅减小。第三个区域是mixed lubrication，简单的说就是boundary 和 hydrodynamic 都有（不要和我说除了这三个还有elastohydrodynamic lubrication,这题就不扩展到那儿去了）。所以有了润滑油后，无论在哪个区域下工作，一般来说都是会减小摩擦系数的，这才是关键。
上一个答案的核心貌似是使接触面没有那么粗糙从而减小摩擦，但这个理论在boundary lubrication的条件下明显不成立，这时接触表面仍然大量接触，表面粗糙度并不会由于润滑油的存在而减小，但是摩擦仍然会被减小
【虫可语冰的回答(20票)】:
从微观角度讲从微观角度讲
滑动摩擦时粗糙表面的剧烈撞击造成了动能的损失，
而加入润滑剂，相当于在中间加入无数的小滚珠。撞击大部分变成了小滚珠的滚动，于是，阻力就降低了。
【彭博的回答(295票)】:
这是个很有趣的问题，但我知道你们没图看不下去，所以我上图图图图图图图！
按照谢耳朵提出的经典教学法，在我们可以讨论任何润滑相关的问题之前，我们首先要明白什么是“润滑”，“润滑”之所以能够“滑”的原因在哪里。
各位同学请清空膀胱，随我一起穿越那几千年的光阴回到那个烈日下燥热的古埃及
话说卡迪里克埃米尔是在古埃及第五王朝尼乌塞尔法老王统治下艰难求生的一名普普通通的石刻师。
“哦，天哪，这帮该死的大人们，看在神的份上！这不是一个人能完成的任务！”埃米尔嘟囔道，同时畏缩的看了看不远处监工手中的鞭子，叹了口气。
“嘿，我的老伙计，”他看了看手中的锤子“看看我们今天干了什么，这真是艺术！这些愚蠢的像驴子一样的监工才不会理解它们，天哪，我的作品会一直流传下去的！”埃米尔激动了起来，痴痴的看着眼前这几天来的成果
“嘿，是谁让你偷懒的！”带着啸声的一鞭袭来，其中竟隐隐蕴含了混沌斗气，劲风搅的周围的空气都隐隐卷曲，这一鞭之威竟恐怖如斯！
埃米尔面色骤变，这明明是军方的精锐部队-混乱之蛇中的人才能修习的特殊功法，在这法老王的墓中为何会有军方的人？这其中恐是有变！念及于此埃米尔不躲反进，将锤子交到左手，顺势举起既要架住这风雷一鞭，右手隐隐握成拳寻着间隙准备反攻。
然而他终究低估了被饥饿侵袭的身体状况
轰！鞭子正中埃米尔的面门，一丝诡异的斗气顺着他的鼻孔钻入体内顺势一搅，体内似有千百个星辰寂灭，经脉于一瞬回归宇宙奇点混沌状态！埃米尔！卒！！
“呸，渣滓，”监工轻啐一声，眼中精光一闪“来人啊，把我带来的人拉上来替他！”
“嘿，你们这些虫子，好好干活！小心我用靴子狠狠踢你们的屁股！我发誓我真的会这样做的！”监工呼喝到
时间的车轮滚滚转动，后世史学家统称这一天为“血墓之日”，普遍认定埃米尔の石刻为后世一系列事件的开端。
原因就在那幅壁画里！
公元前2400年古埃及人已经掌握了像重物下倾倒“油”以达到减少摩擦系数方便位移的“润滑”目的！这就是有记载的最早的“润滑”学应用！
哎哎哎，别走啊同学，我好好说话！
言归正传，让我们看看经过了几千年的发展，现在的“润滑”发展成了什么样子
提到“润滑”，首先我们想到的一定是润滑油了吧，小到我们小时候玩的四驱车大到我们长大后开的大汽车，无数的齿轮轴承都需要它们的维护才能正常稳定的运转。
当然，作为一个传承了几千年的古老而又神秘的综合学科，润滑一词怎可止步于此！
固态润滑膜，尤其是表面加工中的包涂（coating），就像一位默默付出却不敢表白的处女座少女，总是在你不注意的地方默默地付出。地板上打上一层蜡，屏幕上镀上一层膜，可以使材料本身与空气隔绝，减少因氧化或接触空气中的有害物质对材料造成的损害，达到延长材料使用寿命和美观光洁的目的。 更重要的是其形成的镜亮表面特别持久耐用，能防止洗涤剂、划痕、滑擦等伤害。
能不能再给力点？
那么就决定用你了，回来吧，固态润滑！上吧！生物润滑！
我们为什么要用护发素呢？因为护发素中的润滑剂成分在我们的发丝表面形成了一层膜，起到了分隔发丝的作用，这样既可以避免发丝间摩擦造成的损伤，又可以 避免头发粘连造成，使得头发看起来又多又厚
我们为什么用隔离霜护手霜呢？因为他们就像地板上的蜡一样将皮肤与空气隔开，减少氧化，避免与空气中的有害物接触。同时他也会发动身为一个润滑剂的本身作用，让你的小手小脸摸起来嫩嫩的滑滑哒
最后，我们万能的润滑剂还可以注射到你的身体里代替不负责任的软骨，让你不仅可以小跑，还可以大跳了！
所以说，生活中我们离不开润滑，但是这就说明我们真的懂润滑了吗?
润滑的关键不在于“滑”，而是“分离”
要想理解如何让润滑起作用，我们首先要明白摩擦是如何产生的（举例时间到！）
比如说我们有一个金属板，你趴在边上仔细看它，你也许会看到它表面是这样的
恩，总体上来说还是个平坦的，摸起来还是滑滑哒
那么把它放大点呢？
这啥啊，像得过青春痘的脸一样坑坑洼洼的表面真的是刚才那个固体的表面吗，它是卸妆了吗？
我们继续作的放大
这心电图般的妖娆曲线摸起来都该扎手了吧？
把它带回平面看看我们滑滑的金属板变成了什么
好了，现在我们只能无奈的认识到，凭借人类现在的工艺水平还无法制造出绝对光滑的表面（向三体人致敬），那么这些看起来光滑但是实际上坑洼不平的表面互相接触起来会发生什么呢？
从图里我们可以看出来，当这样的两个物体互相摩擦时，双方的凸起会互相碰撞接触，在这个过程中，二者相互运动的动能就转化为了其他形式的能（比如碰撞时物体形变产生的内能），反映到宏观上这就是因摩擦而引起的动能损失。当接触物体的表面越不平整，碰撞发生的几率越大，那么因摩擦造成的动能损失越多。
那么这位同学问到了，这么看来摩擦也没有什么大问题啊，我就是喜欢多用力去推他锻炼我傲人的胸大中小肌肱二三四头肌等三十二个肌不行吗？
这里又要提到摩擦所造成的磨损了，上面提到了凸起碰撞时产生动能转化成的内能可以使物体温度升高，这个瞬时升温甚至可以达到融化金属的程度，造成碰撞点的烧结粘连（通俗点就是把两个点焊成一个整体了），那么继续强行运动会打破这种烧结并造成物体表面损毁甚至卡死。所以说胸大无脑是没用的，还是好好学习吧！
那么聪明的人类学霸又是如何解决的呢？
好好听讲你就知道是像埃及人那样用一层切变强度低的介质分隔开两个固体从而减少摩擦产生的直接凸起碰撞了
下面是说人话环节
举个例子，我们有按图中所示方向运动的一个球状物和板状物，随着固体的运动黄色的润滑油被卷入到接触点中间，根据无处不在专注虐待莘莘学子100年的雷诺方程画出接触点间压强分布
我累个大擦上面的物体就这么被液体产生的液压垫起来了，好神奇有木有！
但是！到这一步就完美了吗？广大人民几千年的智慧就这么被这几张图总结了吗？当然不是！
我们还有更多的图….
请品尝这道Stribeck曲线….
这里又要引出润滑界的另一位变态Dowson，堪称处女座典范的此人和一些列人合作开发出了一串油膜厚度的计算公式，通过带入油的粘度，卷入速度，固体的杨氏强度等乱七八糟一系列参数，从此量化了不同接触情况下所能形成的油膜厚度，并被其他心机婊总结并编篡了上面的曲线图。
假设绿色部分为吸入的油膜，点状的为接触固体，那么我们就可以根据不同的油膜厚度分成了这三大区间：
边界润滑 – 形成的油膜厚度极薄，还存有大量凸起碰撞，接触点间的正压力还是主要由固体本身承担，但是可以通过混入添加剂形成化学反应层大幅提升润滑能力
混合润滑 – 昵称AA滑，油膜厚度可覆盖部分凸起，因此正压力由固体凸起和油膜共同承担
流体动压润滑 – 固体间不产生接触，完全被液体分开，但达到此情况所需的较高吸入速度会导致温度升高和剪切变稀，反而会使提高摩擦系数稍稍上扬
题主：我tmd问个问题你哪来的那么多废话！
那我们现在再用你学到的知识来看看水到底是不是个好的润滑剂
首先我们知道水是可以起到润滑效果的，如图
再瞧不起水下一个摔跤的就是你，哼
明确了水可以润滑，那它可不可以替代传统的润滑油呢？
可你妹，你以为发明润滑油的是傻子吗？
原因有以下几点，欢迎补充：
1. 水易挥发，不能久置于开放环境中限制了它的使用
2. 和传统润滑油这等由一坨坨碳氢分子组成的大分子量的怪物相比，清新脱俗的两氢一氧简直就是快要被饿死的软妹子，这就注定了它不会对我们的固体小伙伴死缠烂打（粘度低），导致形成的水膜厚度也极低，完全不能有效分开接触固体
3. 最后，水的结构决定了它不能混合润滑油神器—添加剂，连这最后一步迈向优质润滑油的机会也失去了，典型的出身决定一切，请节哀
综上，小水同学也就靠趁你不注意的时候滑你一跤或者伙同基友肥皂泡趁你洗碗时偷偷把你手上的戒指滑掉来找找存在感了，想起来也是萌萌哒~
关于爬树的问题，答主自幼不会轻功，手湿手干都只能在树底徘徊，感受不到题主的苦恼，实在惶恐。不过答主在家都是擦干了手才能拧开罐头的….
能看到这行字的同学，我敬你是条汉子！请在逍遥点赞榜上留下你的大名吧！
【曾祥顺的回答(39票)】:
要想了解润滑油为什么可以减少摩擦，我们需要先从摩擦是什么开始。
摩擦的原因是什么，其实关于摩擦原因的研究很多，一般比较多得到认同的原因有以下这么几个。一是相互接触的两个物体表面之间的微观不平相互之间的阻挡作用。这个其实挺好理解的，就是我们看到的看似很平整的两个表面只要放的足够大，我们就会发现这个“平整”的表面其实是不平的，会有很多凹凸不平，当两个表面在一定的压力下有相互运动的趋势，两个表面间的凹凸不平会相互阻挡，就像我们走在石子路上容易被石子绊倒。表面间的凹凸不平也会对运动产生阻碍的作用，这就是我们通常所说的摩擦。第二种关于摩擦的解释是分子和原子间相互的作用力造成的。物体受力后会发生变形，分子和原子间会离得很近，两个不同的表面接触后也必然会有一些分子原子离的非常近，近到分子间作用力会产生作用，这些分子间相互作用有时也会阻碍运动的进行，也就是我们说的摩擦。
以上两种解释是常见的且得到大多数认可的关于摩擦起因的解释。通常来说，当接触表面平整度低，第一种原因造成的摩擦是主要的。当表面平整度非常高时，第二种原因造成的摩擦就是主要的了。通常机械加工的零件的表面粗糙度，远达不到第二种原因产生主要作用的程度，所以为了降低摩擦，我们还是要想办法降低接触面间的表面粗糙度。而润滑油的流动性，可以很好的通过自由流动填补接触表面间凹凸不平，降低接触表面之间的凹凸不平，从而降低摩擦。
当我们继续添加润滑油，当润滑油多到可以使两个接触表面分离时，这时候普通摩擦已经变为液体润滑，由于润滑油的流动性，摩擦性质已经发生改变。由混合摩擦已经变成液体摩擦，而液体的流动性更可以大大减少摩擦。
以上是润滑油可以减少零件摩擦的一些解释。
=================================
（这是后面添加的）刚看了楼下有人补充关于摩擦系数的问题，这个确实是一个很重要的问题。
从计算公式上来说，添加润滑油这一行为，其本质就是改变摩擦系数的一个过程，我想这个和新增加的回答所说的大意应该是一样的吧？
但是题主问的是“为什么润滑油可以减少零件之间的摩擦？”我想，我们仅仅回答添加润滑油可以改变摩擦系数从而减少摩擦，这样的回答，恐怕是不足够的吧？
这里我再补充一些吧。不同的物质之间，相接触发生摩擦，哪怕粗糙度相近，确实可能会导致摩擦系数的不同，甚至是很大的不同。比如相同表面粗糙度的金属-金属摩擦，与相同表面粗糙度的金属-塑料之间的摩擦系数，在绝大多数的情况下都是不一样的。但同样的是，添加了润滑油之后，一般都能减少摩擦（不敢说得太绝对，可能会有一些极端情况是增加摩擦的）。这种相同粗糙度不同物质间摩擦系数不同的原因，可能还包括了物体形变，分子间力大小不同，与润滑油结合程度等因素，得具体问题具体分析了。一般来说，表面硬度越高的两个表面相接触，摩擦越小。而这种减少摩擦一般都是通过改变摩擦系数表现出来的。
【卢克伊尔的回答(2票)】:
= =啪啪啪的润滑油我不懂，发动机润滑油的话，如下。
发动机的润滑方式基本上有两类：
一类是强制性润滑，称之为压力润滑。
如曲轴主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承等处承受的负荷和运动速度较大的这些部位，需要有一定压力的机油才能保证这些部位的摩擦表面形成足够厚度的油膜。
另一类是随意性润滑，称之为飞溅润滑。
在诸如气缸壁、活塞销、凸轮以及挺杆等承受负荷较小和运动速度较低的部位，可利用曲轴转动带起来的机油油滴和油雾进行飞溅润滑。此外，发动机的某些部位如水泵、发电机轴承等处可利用润滑脂(黄油)定期地予以润滑。有些轴承干脆使用含油轴承根本不需润滑。
为了使机油产生压力，在系统中要采用机油泵。为了形成循环油路，还应设有贮油容器(油底壳)、输油管路，并在某些部件上开通油道。为了不让各摩擦运动部件表面所产生的磨屑和杂质进入润滑泵油路，还须设有机油滤清器对机油加以过滤。机油长期在发动机高温条件下工作，不但粘度降低不易形成油膜，而且使机油老化变质，无法利用。为此应对机油加以冷却。一般是利用汽车行驶造成的前方迎风来冷却油底壳内的机油。讲究一些的车子则在散热器前设立机油冷却器。为了驾车人能随时掌握机油温度和压力，车上还设有机油压力表和机油温度表。至于应采用的机油品质，应严格按制造厂所规定的规格使用。
润滑系的油路在压力润滑部分，机油被机油泵从油底壳内吸出，经过机油滤清器送人主油道。进入主油道的机油通过曲轴箱上的支油道分别润滑曲轴主轴颈和凸轮轴轴颈，机油还通过曲轴主轴颈的斜油道流向连杆大头轴颈。流向凸轮轴轴颈的机油通过油道流向格臂轴、推杆球头和气门小端。支油道的机油还流向机油泵传动轴和齿轮以及正时齿轮。所有流过各摩擦表面的机油最后通过回油管都回到油底壳里，准备进行下一个润滑循环。
在飞溅润滑部分，流到连杆大头的机油通过连杆杆身内的油道抵达连杆小头，以润滑活塞销。另一方式是机油从连杆大头位于凸轮轴一侧的小孔与曲轴的连杆轴颈上的口相对准时。机油即喷向凸轮表面、气缸壁和活塞等处。飞溅到活塞内部的机油，通过连杆小头的凹槽润滑活塞销。
【张文的回答(2票)】:
操，费那个劲干嘛啊？
水也能润滑，看用在哪了，只是不能更好的起到润滑作用，黏性系数不够，也就是水分子之间很容易被割裂，无法在需要的场合下形成油膜。
而不同的润滑油有着不同的粘度，粘度系数越高，越容易楔入零件间，使得零件不直接相互接触，而是在零件间隙形成油膜，零件表面与油接触，这样就起到了减小摩擦和发热的作用。
形成动压润滑油膜的三个条件：
1）相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙
2）被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出
3）润滑油必须有一定的粘度
一个直接的应用就是动压轴承
【可爱多的回答(2票)】:
1.最简单粗暴的答案:油改变了接触面的摩擦系数
2.最真实的答案:人类对这个问题的理解还不是很清晰。已有答案提到的解释只能解释部分摩擦力的产生。 摩擦力的本质还有待进一步研究。 目前只能才用半定性加经验定量公式进行理解。
【刘斌的回答(0票)】:
【机械设计】这本书。里面有各种你要的答案
【薛定山的回答(0票)】:
为什么润“滑”油可以减少“摩”擦？ 。
都“滑”了，还怎么“摩擦”，呃 滑板鞋例外。
水不能润滑？骚年，有些事你长大后就会懂的
【刘建军的回答(0票)】:
馆藏&72189
TA的最新馆藏
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重新安装浏览器，或使用别的浏览器摩擦力怎么计算？求摩擦力的几种方法？_高三网当前位置： >> 正文摩擦力怎么计算？求摩擦力的几种方法？ 13:55:40文/刘连喜　　在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什么都懂了，可等到做题目时又无从下手。以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。高三网收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，高三网小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。　　【问：摩擦力怎么计算？求摩擦力的几种方法？】　　答：从性质来看，摩擦力分为两种，计算方法是不一样的。　　静摩擦指的是两者没有相互运动的摩擦力，一般是通过画受力图，结合题意，借助于研究其他外力来确定。　　滑动摩擦力是有相对运动的摩擦力。　　需要根据其公式f=μn来求解，μ指的是滑动摩擦系数，n指的是两个物体之间的压力。　　【问：平均速率的大小怎么求？】　　答：质点在某段时间内，通过的路程与时间的比值大小称之为平均速率。　　同学们一定要搞清楚，平均速率的分母是路程，而平均速度的分母是位移（可以借助于振动模型来分析和理解这两个概念）。　　日常生活中所说的火车速度等等，都是指的平均速率。　　【问：热力学中，气体压强微观上与哪些因素有关系？】　　答：研究气体压强，可以将其简化为小球碰撞墙壁的模型，压强大小（单位面积上的撞击力度）与分子的平均动能、气体密集程度（微观上不能说密度）相关。　　【问：什么是电容？】　　答：电容器指的是其容纳电荷的本领，用字母c表示。　　为了衡量电容器储存电荷的能力，确定了电容量这个物理量。　　与电容相关的公式有两个，其中计算公式c=q/u；决定公式c=es/4πkd；　　【问：物理考试前怎么复习？】　　答：物理试卷的难度主要是命题综合，建议同学们考前把知识点梳理清晰，打开自己的教材，根据目录的提示，把里面所有考点默默过一遍。　　这样，你就立刻清楚哪些知识没有掌握牢了。　　此外，就是要把彼此能够联系命题的考点找出来，再翻看做过的一些类似的考题，找出一些命题规律来，这是非常好的考前复习方法。　　以上摩擦力怎么计算？求摩擦力的几种方法？由高三网小编整理，希望能够帮助同学解决一些关于物理上的问题，下面是小编关于物理学习方法及技巧的一些经验。　　问题：想自学学习物理，有什么学习方法能提升效率?　　答：可以去网上找物理学习的视频自己学习，把握每一章的重点、难点、易错点。因为新知识如果自己去看的话很难有一个系统的把握，也抓不住重点，效率比较低。跟着视频学习过之后自己再把学过的内容梳理一遍，需要理解和记忆一定要掌握熟练，然后进行练习巩固。同时准备一个错题本，把平时练习做错的题认真整理总结，经常拿出来复习巩固。　　问题：基础没学好，现在想补上来该从哪几方面来学。　　答：课前做好预习，课上紧跟老师的进度学习新知识，在课堂上做好笔记，把课上没有听懂的内容赶紧记下来，课下及时的请教老师或者同学把问题解决掉。在学习新知识时如果遇到以前学过但没有掌握的知识时，用笔记记下来，然后课下抽时间解决掉。在学习时我建议你从基础入手，把每一个物理量的定义、表达式、性质、单位等都理解掌握，把该记的公式记牢固，然后课下有掌握不牢固的地方复习巩固之后及时的做题巩固，平时进行大量的练习，通过练习来提高知识的熟练度。　　问题：物理题海战术真的有效吗？　　答：真实有效!前提要做没有做过的题或者是针对某个没有掌握的知识点的题，从题中学习分析问题的方法和一些简便的解题技巧，还有就是对知识熟练度进行巩固提升。　　问题：上课老师讲的好像都听得懂，就是考试不知道做？　　答：老师讲的是老师的思路，听的时候虽然能听懂，但是由于自己没有独立思考，所以思维练不上去，看别人做事情，不代表自己就会做，平时练习的时候一定要静下来心来思考，如果做不出来询问老师的时候一定要把自己的想法说出来，让老师给你指出具体哪个位置分析不正确。高三网小编推荐你继续浏览：推荐阅读点击查看更多内容}