滑动摩擦力与滚动摩擦力的比较

实验目的

比较相同条件下滑动摩擦力与滚动摩擦力的大小。

实验原理

物体匀速运动时，水平拉力与摩擦力是一对平衡力，所以测力计示数反映摩擦力的大小。在压力和接触面相近的条件下，用滚动代替滑动，摩擦力会明显减小。

实验器材

• 弹簧测力计
• 木块
• 长木板
• 几根粗细相同的圆柱形铅笔（或圆木棍）
• 水平桌面

实验步骤

1. 将弹簧测力计水平调零。
2. 把木块放在木板上，水平匀速拉动，读出示数 F1，即滑动摩擦力。
3. 在木块下并排垫上几根圆棍，使木块压在圆棍上。
4. 水平匀速拉动木块，使圆棍在木板上滚动，读出示数 F2。
5. 比较 F1 与 F2 的大小，得出结论。

实验现象与结论

木块下垫上圆棍后，所需拉力明显变小，即 F2 小于 F1。结论：在压力相同的条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多，用滚动代替滑动可以减小摩擦。

注意事项

• 圆棍要排列整齐，防止木块倾倒
• 拉力沿水平方向，速度不宜过快
• 实验结束后收好圆棍，避免滚落绊倒

常见问题

为什么滚动摩擦比滑动摩擦小？

滚动时接触处不再相互滑动，阻碍运动的作用大大减小，所以在相同压力下滚动摩擦力小得多。

生活中有哪些变滑动为滚动的例子？

行李箱底部装轮子、机器中使用滚动轴承、在重物下垫圆木搬运等。