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摩擦力6‧2

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靜摩擦力動摩擦力摩擦力的應用

在日常生活中常有以下的經驗：推動一張大桌子比推動一張小桌子費力。在粗糙的平面上推動物體比在光滑的平面上推動物體費力。

這是為什麼呢？

前言

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靜摩擦力

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若用平行於水平地面的力，推動靜止於地面上的物體，物體卻仍然不動。

靜摩擦力 1/4

4

靜摩擦力 1/4

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則根據力的平衡條件，必存在另一個力將推力的作用抵消。此力和推力的大小相等、但方向相反，故與接觸面平行，稱為靜摩擦力。

當推力方向改變時，摩擦力的方向也會跟著改變。物體推不動時，表示推力（ ）和靜摩擦力（ ）大小相等、方向相反。

靜摩擦力 2/4

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如果持續加大推力，產生的靜摩擦力也會隨著增大，直到當推力大小超過一個定值時，物體才會移動。物體即將移動的前一瞬間，靜摩擦力達到最大值，稱為最大靜摩擦力。

靜摩擦力 3/4

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推推推推

靜摩擦力最大

靜摩擦力 4/4

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「影響」靜摩擦力

大小

(1)接觸面材質及表面狀況（包括粗糙及乾燥的程度等）

(2)與垂直作用在接觸面的作用力（正向力）大小成正比。

「不影響」

靜摩擦力大小

(1) 接觸面積。

動腦時間 1/3為何用力將板擦壓在黑板上，板擦不會掉下來？

用力將板擦壓在黑板上，提供了正向力，此正向力越大，板擦與黑板間的最大靜摩擦力也越大，只要板擦所受重力未超過此最大靜摩擦力，即不會掉下來。

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ANSANS

動腦時間 2/3承上題，此時板擦受了哪些力作用？

當板擦在黑板上靜止不動時，板擦受到手壓的力、黑板的支撐力、重力及板擦和黑板間的靜摩擦力等四個力，且這四個力的合力等於零，所以板擦靜止不動。

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ANSANS

動腦時間 2/3承上題，請以圖示畫出板擦的受力情形。

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黑板支撐力手壓的力

重力

摩擦力ANSANS

動摩擦力

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物體在水平面移動時，如果外力停止作用，物體會減速，最後停止，這是因為物體受到阻止其運動的作用力，這種阻力平行於接觸面，稱為動摩擦力（　　）。

動摩擦力

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推推

動摩擦力通常比最大靜摩擦力小，並且大致會維持一個固定值，不會受到運動快慢的影響。

動摩擦力

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推推推推

靜摩擦力最大動摩擦力

知識快遞動摩擦力和最大靜摩擦力性質相似，與接觸面的性質、條件及狀況有關。動摩擦力與物體所受正向力成正比，而且與接觸面積無關。

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知識快遞

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「影響」動摩擦力大小

(1)接觸面材質及表面狀況（粗糙、乾燥的程度等）。 (2)與正向力大小成正比。

「不影響」動摩擦力大小

(1)接觸面積。(2)運動快慢。

物體由靜止到運動時，所受外力與摩擦力之間的關係，可用下圖表示。

外力與摩擦力關係圖

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運動靜止

靜摩

擦力

B ：最大靜摩擦力動摩擦力

外力A

C D

摩擦

力

摩擦力的應用

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摩擦力在生活中的應用隨處可見，且有利有弊。人行走時需借助摩擦力才能前進或後退；有了摩擦力，車輛才能啟動或煞車。

摩擦力的應用 1/3

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wetwebwork

鞋底或輪胎上的紋路可以增加摩擦力，如果紋路不夠深則容易打滑造成危險，故須定期檢查與更換。

摩擦力的應用 2/3

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但有時摩擦力也會造成不必要的能量損耗或降低機械工作效率。故常利用滾珠、滾輪或加上潤滑劑，可以有效減少摩擦力。

摩擦力的應用 3/3

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滾輪

滾珠

Daniel Oines

例題6-4 (1) 1/2 有一 200 公克重之物體靜置於水平桌面上，摩擦力和所受外力的關係如圖所示。請根據提供的資料，回答下列問題：

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例題6-4 (1) 2/2(1)若對此物體施向右 30 公克重的水平推力，則關於此物體所受的摩擦力，下列敘述何者正確？

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(A)物體所受靜摩擦力為 0 (B)物體所受最大靜摩擦力為 30公克重，方向向左(C)物體所受靜摩擦力為 30公克重，方向向左 (D)物體所受動摩擦力為 30公克重，方向向右。

例題6-4 (1) 詳解

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30

(1)(C) ，由圖可知外力小於最大靜摩擦力 60公 克重，若對此物體施予向右 30 公克重的水平推力，此物體仍靜止不動，即表示靜摩擦力亦為 30 公克重，且其方向與施力相反，為水平向左。

例題6-4 (2) (2)

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若以 100公克重的水平推力推動物體一段時間後，則摩擦力的大小應為多

少公克重？ (A)0 (B)50 (C)60 (D)100。

例題6-4 (2) 詳解(2)

26100

(B) ，由圖可知此外力大於最大靜摩擦力 60 公克重，能推動物體，故此時所受摩擦力為動摩擦力，即為 50 公克重。

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