关于摩擦力认识的几个误区

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对摩擦力认识的几个误区

对摩擦力认识的几个误区

关于摩擦力的几个常见误区巴东二中杨海《摩擦力》是高中物理力学部分非常重要的一节内容,在学习过程中,很多同学对于摩擦力的认识存在误区。

本文将从一些实例入手,对于几个教学过程中常见的误区进行分析。

误区一:静止的物体只能受到静摩擦力,运动的物体只能受到滑动摩擦力。

解析:摩擦力分为三种:静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。

静摩擦力阻碍的是物体之间的相对运动趋势,滑动摩擦力阻碍的是物体之间的相对运动。

其中的“相对”指的是研究对象与和它接触的物体之间,而不是相对于其他惯性参考系。

如果两物体之间具有的仅仅是相对运动的趋势,那么就算物体相对其他参考系在运动,存在两物体之间的也一定是静摩擦力,而不是滑动摩擦力(或者滑动摩擦力);反之,如果物体之间存在相对运动,即使此物体相对于其他参考系静止,它也受到滑动摩擦力。

另外,运动的物体还可能受到的是滚动摩擦力。

例1.在地面上运动的人,脚底受到的是静摩擦力。

(运动物体受静摩擦力)例2.物体在水平地面上滑动时,地面受到物体对它施加的滑动摩擦力,而地面是静止不动的。

(静止物体受滑动摩擦力)误区二:摩擦力总是阻力,阻碍物体的运动。

解析:出现此种认识误区的同学,对于摩擦力定义中的“相对”二字理解不深。

摩擦力阻碍的物体之间的相对运动或者相对运动趋势,二相对运动或相对运动趋势的方向并不一定与物体的运动方向相同。

例1.将一木块静止地放上一转动的传送带,木块和传送带之间会发生相对运动,分析可知,木块会受到一个向前的摩擦力的作用。

这个摩擦力的方向和木块的运动方向相同。

图1例2.在水平地面上运动的人,脚相对于地面有向后运动的趋势,故脚部受到一个向前的静摩擦力的作用,其方向与人的运动方向相同。

误区三:摩擦力的大小一定与正压力成正比解析:两接触面的材料及粗糙程度一定时,物体对接触面的压力越大,受到的滑动摩擦力就越大,但静摩擦力的大小与正压力并没有必然联系,应根据物体的实际受力情况和实际运动状态,利用平衡条件来确定。

摩擦力的八大误区

摩擦力的八大误区

例析认识摩擦及摩擦力的八个误区摩擦有动摩擦和静摩擦之分。

而摩擦力产生必须同时具备三个条件:(l )物体间互相接触、挤压;(2)物体间有相对运动和相对运动趋势;(3)接触面粗糙;这三个条件缺一不可。

因此在判断摩擦力的有无、方向、大小及种类时,应首先对照产生摩擦力的条件或物体的平衡条件去考虑物体间有无摩擦,再考虑它的方向、大小、种类的问题。

而这些概念都比较抽象,学生往往理解不透,概念模糊,形成误区。

误区之一运动的物体一定受摩擦力,静止的物体一定不受摩擦力。

例1如图1,两个完全相同的有固定轴的轮子,用一条绷紧的传送带连着,呈水平状态,一个工件随传送带一起匀速向右运动,工件是否受摩擦力?错解物体随传送带一起向右运动时,相对皮带有向左滑动的趋势,所以物体受摩擦力作用。

分析与解产生错误的原因,是没有理解产生摩擦力的条件,对有无相对运动及有无相对运动趋势认识模糊,机械地认为当物体运动时产生摩擦力且方向与物体运动的方向相反。

所以,在分析时首先应考虑有无摩擦,再考虑其它问题。

因工件是随水平传送带一起向右做匀速直线运动,工件相对传送带是静止的,既无相对运动也无相对运动的趋势。

所以工件与传送带之间没有摩擦。

例2如图2,在水平方向力F的作用下,物体静止在竖直的墙面上,试分析物体是否受摩擦力?错解因为竖直墙面可能是光滑的,也可能是粗糙的,而物体静止在墙面上有向下运动的趋势。

所以物体可能受摩擦力,也可能不受磨擦力。

分析与解产生错误的原因,是片面理解产生摩擦的条件。

需要指出:有时产生摩擦力的三个条件中有的未知或不易确定,不能用摩擦力产生的条件去分析,此时可用平衡条件分析物体是否受到摩擦力.因物体处于静止状态,故物体在竖直方向受平衡力。

所以物体在竖直方向除受重力外,一定还受一个向上的摩擦力与之平衡。

误区之二:摩擦力的方向总是与物体运动方向相反例3如图3物体在传送带上,从低处送到高处,则物体与传送带之间的摩擦力方向如何?错解因为物体随传送带向上运动,所以根据摩擦力方向与物体运动方向相反,传送带对物体产生的摩擦力方向沿传送带斜面向下。

关于摩擦力认识的几个误区

关于摩擦力认识的几个误区

关于摩擦力认识的几个误区山东费县第一中学 李键全 273400在谈到摩擦力时,由于受生活中个别现象或已有生活体验的影响,人们思想中老是存在着一些“错觉” ,下面结合一些典型模型作一剖析,以期望我们对摩擦力有比较全面的认识!一、有外力作用时才会有摩擦力产生吗?如图1所示,用水平力F 拉放在地面上的物块,但未拉动,是因为物块受到水平向左的静摩擦力的作用,但以此认为沿接触面的外力是产生摩擦力的前提条件却是片面的、不科学的。

如图2所示,放置在水平传送带上并与传送带保持相对静止的货物,在传送带加速或减速时,也会受到静摩擦力的作用,其原因并不是货物在水平方向上受除静摩擦力以外的其他外力作用,而是因为货物与传送带间存在相对运动的趋势。

可见,相互接触的物体要产生静摩擦力,物体间必须具有相对运动的趋势,而这种“相对运动的趋势”既可由外力产生,也可以是因为运动状态的改变而产生。

如图3所示,汽车刹车后在水平方向上只受滑动摩擦力作用,汽车是靠自身的惯性相对地面向前滑动,而不是其他外力的作用。

二、摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反吗?(即摩擦力一定是阻力吗?)摩擦力尽管阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,但物体的运动一般是以地面为参照物,因此,摩擦力的方向和物体对地的运动方向之间并无必然的联系,即摩擦力不一定阻碍物体的运动,摩擦力可能是阻力,也可能是动力,也可能既不充当阻力也不充当动力!如图2所示,当货物随传送带一起向右加速运动时,货物相对传送带有向左运动的趋势,所受的静摩擦力向右,与货物的运动方向相同,对货物的运动而言为动力;当货物随传送带一起向右减速运动时,货物相对传送带有向右运动的趋势,所受的静摩擦力向左,与货物的运动方向相反,对货物的运动而言为动力。

当货物与传送带之间有相对滑动时,以上摩擦力就变为滑动摩擦力,也是既可充当动力也可充当阻力的。

又如人在加速跑动时,车辆加速前进时,由于人的脚或车轮(主动轮)与地面接触时相对静止且有向后运动的趋势,故地面给人的脚或车轮一个向前的静摩擦力,这个静摩擦力是使人或车加速前进的动力。

对摩擦力问题中几个认识误区的分析

对摩擦力问题中几个认识误区的分析

对摩擦力问题中几个认识误区的分析标签:物理教学;摩擦力;误区;分析摩擦力问题是高中物理教学的重点和难点,也是历年高考的热点,对于物体是否受摩擦力、如何判断摩擦力的性质和方向,不少学生存在一些模糊不清甚至错误的认识,正确理解摩擦力的关键在于掌握运动与相对运动的区别,在判断静摩擦力的大小和方向时应先分析物体的运动状态,再根据平衡条件并结合牛顿运动定律来求解,而不应仅凭感觉和经验判断。

现将摩擦力教学中常见的几个认识误区归类分析供大家参考。

误区一:静止物体只受到静摩擦力,运动物体只受滑动摩擦力学生错误地认为物体相对运动或具有相对运动趋势的参考系是地面,实际上摩擦力所指的相对运动或相对运动趋势是以相互作用的另一个物体作为参考系来说的,静止、运动的物体可能受静摩擦力也可能受滑动摩擦力,有时甚至二者兼有。

如图所示。

若A物体在B物体上滑动,而B物体相对地面静止,B相对地面不动但相对A物体运动,B受A物体的摩擦是滑动摩擦力;若A、B一起向右加速运动,A、B相对静止,但相对地面都运动,则A、B间的摩擦是静摩擦力。

误区二:静摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上学生误认为摩擦力方向总与物体运动方向相反,实际上摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,所以,摩擦力的方向可以与运动方向相反也可以相同,还可能不再同一条直线上。

例如,在绕竖直轴转动的圆盘上,相对于圆盘静止的物体受到的向心力是由圆盘对物体的静摩擦力来提供,而这个静摩擦力与物体的运动方向垂直。

误区三:摩擦力总是阻力。

一定与物体的运动方向相反学生错误地认为摩擦力的作用效果是阻碍物体的相对运动,所以是阻力。

实际上摩擦力的作用效果是。

阻碍物体间的相对运动,摩擦力可以是阻力,也可以是动力。

例如,在问题1中,若A、B都向右加速,但B的速度大于A的速度,A、B间发生了相对运动,这时A受B的摩擦是动力,方向水平向右,与A的运动方向相同。

而B受A的摩擦是阻力,方向水平向左,与B的运动方向相反。

走出摩擦力认识的误区

走出摩擦力认识的误区

走出摩擦力认识的误区摩擦力是力学研究中经常遇到的一种力,它是在互相接触并且接触面不光滑的两个物体之间产生的。

当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动或有相对运动的趋势时,就会受到另一个物体阻碍它相对运动或相对运动趋势的力,这个阻碍它相对运动或相对运动趋势的力就是摩擦力。

摩擦力的产生必须同时具备以下三个条件:①两物体直接接触且有相互作用的弹力;②两接触面均粗糙;③物体间有相对运动或相对运动趋势。

同学们在初学摩擦力时,常产生一些认识上的误区,下面一一加以澄清。

误区一:摩擦力的方向总与物体的运动方向相反由于摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动的趋势),故摩擦力的方向跟物体的相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反。

在判断摩擦力的方向时一定要明确“相对”的含义。

“相对”既不是“对”地,也不是“对”观察者,“相对”的是与它接触的物体,即“相对运动(或相对运动的趋势)的方向”是以相互摩擦的另外一个物体作为参照物所确定的。

而“物体的运动方向”是以地面或相对地面静止的物体作为参照物确定的。

当然,平时所接触到的摩擦力的方向与物体的运动方向相反的例子很多。

比如:人拉着小车在平直公路上向前运动时,车受到的摩擦力方向向后,与小车的运动方向相反,但这并不能得到摩擦力的方向一定跟物体的运动方向相反的结论。

不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来。

比如:一人匀速向上爬竿,假想接触面光滑,人相对竿有向下滑动的趋势,此时物体受到的静摩擦力的方向与人的运动方向相同。

例1.如图1所示,传送带把货物从低处运输到高处(假定货物在传送带上不打滑),试判断货物是否受摩擦力,如果受到摩擦力,那么方向如何?图1分析:货物在重力作用下有相对于传送带向下运动的趋势,此时货物受到的摩擦力的方向沿传送带向上,与货物的运动方向相同。

误区二:静止物体只能受到静摩擦力,运动物体只能受到滑动摩擦力摩擦力发生在相互接触并挤压的两个不光滑的物体之间。

走出摩擦力的六大误区

走出摩擦力的六大误区

走出摩擦力的六大误区同学们在学习摩擦力的过程中,容易进入一些误区,下面我们来分析一下如何走出这些误区:误区一滑动摩擦力是运动的物体受到的摩擦力;静摩擦力是静止的物体受到的摩擦力静摩擦力中的“静”指的是相对静止,滑动摩擦力中的“滑动”指的是相对滑动,都是以施力物体为参考系的.所以,静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用,运动的物体也可能受到静摩擦力的作用.物体是受到静摩擦力还是滑动摩擦力与物体的运动状态无关,关键是与其接触的物体相对此物体是静止还是滑动.如图3-3-9所示,物体A、B的接触面粗糙,在力F的作用下,A向右运动,B相对地面静止.A受到水平向左的滑动摩擦力作用,B受到水平向右的滑动摩擦力作用,可见静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用,如图3-3-10所示,假设A、B两物体一起向右做匀速直线运动,且A、B两物体相对静止,由于B物体受到重力的作用将产生一个沿斜面向下的作用,从而使B有沿斜面向下运动的趋势,B 要与A 保持相对静止,因此B 必受到一个沿斜面向上的静摩擦力作用,可见运动的物体也可以受到静摩擦力作用.误区二摩擦力的方向总与物体的运动方向相反在判断摩擦力方向时,先要正确理解“运动方问”“相对运动方向”“相对运动趋势方向”的真正含义.这三个方向是截然不同的表述,三者之间无必然联系.1.运动方向:通常是指物体相对地面的运动方向.2.相对运动方向:通常是指物体相对于参考物体运动的方向,在研究摩擦力时此参考物体一般是指摩擦力的施力物体.3.相对运动趋势的方向:通常是指物体有相殉于参考物体沿哪个方向运动的倾向,而实际上不一定沿该方向运动,可理解为“如果物体不受静摩擦力作用的运动方向”. 例l 如图3-3-11所示,物体静止在传送带上,从低处送到高处,则物体与传送带之间的摩擦力方向是错解:沿斜面向下错因分析:同学们往往以为摩擦力一定是阻力,而阻力肯定是阻碍物体运动的力.本题中把物体相对于地面的运动错当成了相对于传送带表面的运动,从而认为物体斜向上运动,则它受到的摩擦力必沿传送带斜面向下.正确解答:物体斜向上运动的过程中,它相对于传送带是静止的,由于传送带倾斜,使得物体具有沿传送带斜向下运动的趋势,根据摩擦力方向的规定,可知摩擦力的方向应该沿斜面向上,从另一角度来说,物体被倾斜的传送带由低处向高处输送,说明物体必受到一个倾斜向土的摩擦力,而使其随传送带由低处向高处运动,此时,摩擦力的方向与物体的实际运动方向一致.答案:沿斜面向上点评:摩擦力是一种阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力,因此摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反.摩擦力的方向与物体运动方向无关. 误区三正压力越大,摩擦力也越大摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,静摩擦力的大小取决于使物体产生运动趋势的外力的大小,其取值范围为O<F ≤F_。

【高中物理】摩擦力误区扫描

【高中物理】摩擦力误区扫描

【高中物理】摩擦力误区扫描摩擦力是两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。

这种摩擦力在生活中我们经常可以看到,如汽车刹车后,停止转动的车轮与公路间的摩擦;自行车刹车时,闸皮与车圈间的摩擦;推着木箱向前移动时,木箱与地面间的摩擦;削铅笔时,转笔刀与铅笔间的摩擦等等。

但是,由于受到经验的影响,我们往往对摩擦存在一些片面的、甚至是错误的认识,从而对正确获取知识产生干扰。

误区一、物体间有相对运动就一定有摩擦力辨析摩擦力产生的原因较繁杂,但主要就是由于接触面不光滑。

当两个物体表面出现相对滑动时,互相压板的凹凸部分就可以出现相撞,这就产生了摩擦。

因此,从根本上说道,产生摩擦力时,接触面必须坚硬。

另外,物体间还要相互碰触、并出现侵蚀,并且在物体间出现相对运动。

在接触面坚硬程度维持不变时,两个物体间的侵蚀促进作用越大,则凹凸不平部分的压板越显著,由此产生的摩擦力也就越大。

而在解答物理问题时,往往将问题“理想化”。

如物理中所说的“光滑”就是指物体表面绝对平滑,不存在凹凸不平部分。

若物体接触面“光滑”,即便两物体间有压力,并且发生相对运动,但是由于它们之间不存在啮合的现象,因此认为这时的物体间没有摩擦力。

在判断两物体间是否有摩擦力时,不能只看物体间是否发生了相对运动,还要看接触面是否“光滑”。

误区二、摩擦力与物体运动快慢、拉力大小和接触面的大小有关辨析摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关。

当压力和接触面粗糙程度一定时,不管物体是匀速运动,还是变速运动,该物体所受的摩擦力大小是相同的。

在测量摩擦力的大小时,只有弹簧测力计匀速带动物体时,摩擦力才等同于弹簧测力计的示数。

如果只是减小拉力,并使弹簧测力计示数变小,但并没匀速带动物体,而并使物体搞变速运动时,物体在水平方向受力不均衡,这时摩擦力的大小就不等同于弹簧测力计的示数,即为此时并不能引发摩擦力的大小变化。

一个木块无论是平放、侧放还是竖放,将其匀速拉动时,弹簧测力计的示数是不变的,即摩擦力大小相同,因此摩擦力与接触面的大小无关。

摩擦力误区

摩擦力误区

1 摩擦力问题的几个误区(湖南省东安县第一中学 邓有鸿 425900)摩擦力是高中物理的重点内容,也是难点.对于物体是否有摩擦力、如何判断摩擦力的性质和方向、怎样计算摩擦力的大小,不少同学存在一些模糊不清的甚至错误的认识.正确理解摩擦力的关键首先在于认识运动与相对运动的区别;其次,在判断静摩擦力方向和大小时,应先分析物体的运动状态,再根据平衡条件或牛顿运动定律求解,而不应仅凭感觉和经验来判断.笔者根据同学们理解摩擦力出现的一些常见错误,现归类分析如下: 误区一:静止物体只能受到静摩擦力,运动物体只受到滑动摩擦力错因探析:有些同学错误地认为物体具有“相对运动”或“相对运动趋势”的参考系是地面.实际上摩擦力所指的“相对运动”或“相对运动趋势”是以相互作用的另处一个物体作为参考系,那么静止的物体可能受到静摩擦力,也可能受到滑动摩擦力;运动物体可能受到滑动摩擦力,也可能受到静摩擦力.例1 如图1所示,两物体A,B 叠放在粗糙面上,用力F 拉着物体B ,使物体A,B 一起无相对运动地向上运动,此时无论它们是沿斜面匀速上升,还是加速上升,物体A 相对于物体B 总是静止的,但物体A 具有相对物体B 向下滑动的趋势,故物体A ,B 之间总存在着相互作用的静摩擦力.物体B 与斜面间有相对运动,所以物体B 和斜面都受到相互作用的滑动摩擦力.可见,静止的物体(斜面)受到滑动摩擦力作用,相对斜面运动的物体A,B 间有静摩擦力作用. 误区二:摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上错因探析:学生错误地认为摩擦力的方向总是与“物体的运动方向”相反. 实际上摩擦力的方向总是阻碍物体的“相对运动”或“物体的相对运动趋势”. 例2 如图2所示,M ,N 为两块平行水平固定的光滑夹板,其下方有一木板水平向右匀速运动,为使放在木板上方,两夹板间的小木块水平匀速抽出,已知小木块与木板间动摩擦因数为μ,小木块质量为m ,则所需平行夹板的水平拉力F ( ) A .F mg μ= B .F mg μ>C .F mg μ<D .无法判断 分析与解 学生错误地认为小木块相对木板的运动是沿力F 的方向,即物体相对地面的运动方向,所以错选A .其实小木块相对木板的运动方向是斜向左下方,根据摩擦力方向总是阻碍相对运动方向知:摩擦力f 的方向是斜向右上方,所以摩擦力f 的一个分力与水平拉力F 相等.即F mg μ<选C .例3 如图3所示,一小物体放在水平粗糙的圆盘上,与圆盘一起做匀速转动,物体相对圆盘具有沿径向向处运动的趋势,故物块所受的静摩擦力沿径向指向转轴.物块所需要的向心力就是圆盘对物块的静摩擦力.显然物块所受的摩擦力(沿径向)与物块运动方向(沿切向)不共线(相互垂直). 误区三:摩擦力总是阻力,或者说总是阻碍物体的运动;静摩擦力不做功,而滑动摩擦力做负功.错因探析:学生错误地认为摩擦力的作用效果是物体实际运动,所以摩擦力是阻力;实际上摩擦力的作用效果是(滑动摩擦力)阻碍物体间的相对运动或(静摩擦力)阻碍物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍物体间的实际运动.所以摩擦力可以是阻力,也可以是动力.例4 如图4所示,斜向上运动的传送带向上传送物体,物体与传送带相对静止.物体所受的静摩擦力与运动方向相同,物体受到的摩擦力是动力,做正功;若物体与传送带一起以加速度a(a g sin )θ<沿传送图1图2图42 带向下做加速运动时,物体所受的静摩擦力方向向上,是阻力,做负功.误区四:压力越大,摩擦力越大;接触面积越大,滑动摩擦力越大.由公式N F F μμ=可知,滑动摩擦力的大小只由N ,F μ决定,只有滑动摩擦力与正压力成正比,正压力越大,滑动摩擦力越大,与物体的运动状态和接触面积的大小无关;静摩擦力的大小应根据物体的实际运动状态利用平衡条件或牛顿运动定律来计算.误区五:认为两个相互接触的物体间存在两个摩擦力例5 如图5所示,在倾角030θ=的粗糙斜面上放一物体,重量为G .现在用与斜面底边平行的力F G /2=推物体,物体恰能做匀速直线运动,则物体与斜面之间的滑动摩擦因数是多少? 错解 因为物体有沿斜面下滑的趋势,所以受到一个沿斜面向上的静摩擦力11f G 2=.又因为物体在推力F 的作用下沿水平方向匀速滑动.受到一个与F 方向相反的滑动摩擦力作用2f N mg cos μμθ==,所以μ=. 分析与正解 物体在推力及重力平行斜面的分力作用下,沿斜面斜下方向作匀速直线运动,故物体只受到一个与其运动方向相反(沿斜面斜上方向)的滑动摩擦力作用.推力与重力平行斜面的分力的合力为:f滑动摩擦力为:f N Gcos G μμθ==滑因为物体作匀速直线运动,所以f f G μ=⇒=⇒=滑 误区六:静摩擦力方向的不确定性例6 在如图6所示中,质量为1m 的物体A 静止于斜面上,若物体A 与斜面的最大静摩擦力为m f ,求使物体A 仍静止于斜面上时物体B 的质量2m 的大小.错解 学生简单地认为物体A 所受的静摩擦力方向沿斜面向上,这样根据平衡条件得:1m 1m 22m g sin f m g sin f m g m g θθ-=+⇒= 分析与正解 物体A 沿斜面方向受到的力有重力沿斜面方向的分力1m g sin θ及拉力2m g . 当21m g m g sin θ<时,物体A 有沿斜面向下滑动的趋势,则f 静沿斜面向上,此时为使物体静止,则有:21m m g m g sin f θ≥-;当21m g m g sin θ>时,物体A 有沿斜面向上运动的趋势,同理有:21m m g m g sin f θ≤+;为使物体A 静止,则有:1m 1m 2m g sin f m g sin f m g gθθ-+≤≤.图5图6。

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关于摩擦力认识的几个误区
孙广阔 (山东费县第一中学 273400)
在学习摩擦力时,由于受生活中个别现象或已有体验的影响,许多同学老是存在着一些错误地认识 ,下面结合一些典型模型作一剖析,以期望同学们对摩擦力有比较全面的理解!
一、有外力作用时才会有摩擦力产生吗?
如图1所示,用水平力F 拉放在地面上的物块,但未拉动,是因为物块受到水平向左的静摩擦力的作用,但以此认为沿接
触面的外力是产生摩擦力的前提条件却是片面的、不科学的。

如图2所示,放置在水平传送带上并与传送带保持相对静止
的货物,在传送带加速或减速时,也会受到静摩擦力的作用,其
原因并不是货物在水平方向上受除静摩擦力以外的其他外力作用,而是因为货物与传送带间存在相对运动的趋势。

可见,相互
接触的物体要产生静摩擦力,物体间必须具有相对运动的趋势,
而这种“相对运动的趋势”既可由外力产生,也可以是因为运动状
态的改变而产生。

如图3所示,汽车刹车后在水平方向上只受滑动摩擦力作用,汽车是靠自身的惯性相对地面向前滑动,而不是其他外力
的作用。

二、摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反吗?(即摩
擦力一定是阻力吗?)
摩擦力尽管阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,但物体的运动一般是以地面为参照物,因此,摩擦力的方向和物体对地的运动方向之间并无必然的联系,即摩擦力不一定阻碍物体的运动,摩擦力可能是阻力,也可能是动力,也可能既不充当阻力也不充当动力!
如图2所示,当货物随传送带一起向右加速运动时,货物相对传送带有向左运动的趋势,所受的静摩擦力向右,与货物的运动方向相同,对货物的运动而言为动力;当货物随传送带一起向右减速运动时,货物相对传送带有向右运动的趋势,所受的静摩擦力向左,与货物的运动方向相反,对货物的运动而言为动力。

当货物与传送带之间有相对滑动时,以上摩擦力就变为滑动摩擦力,也是既可充当动力也可充当阻力的。

又如人在加速跑动时,车辆加速前进时,由于人的脚或车轮(主动轮)与地面接触时相对静止且有向后运动的趋势,故地面给人的脚或车轮一个向前
的静摩擦力,这个静摩擦力是使人或车加速前进的动力。

可以设想
一下,若人或车在光滑的水平面上时,能加速运动吗?
在如图4所示的情景中,物体匀速转动时相对转盘有向外运动
的趋势,受到的静摩擦力指向圆心,与运动方向垂直! 在如图5所示的情景中,当人随电梯向上或向下加速时,受到
的静摩擦力和运动方向成一夹角——不共线!
图1图2
图4
三、受静摩擦力作用的物体一定静止,受滑动摩擦力作用的物体一定运动吗? 通常的物体运动或静止是以地球为参照物,而摩擦力分类中的“静”和“动”是以两个相
互接触的物体为参照物。

静摩擦力中的 “静”是指两个相互接触的物体相对静止,滑动摩擦力中的“动”是指两个相互接触的物体相对运动,对地球则不一定。

如图2中,当货物随传送带一起向右加速或减速运动时,货物受到的摩擦力为静摩擦力。

如图4中,物体随圆盘转动,受到的摩擦力为静摩擦力。

如图6所示,B 物体被抽出的过程中,A 物体和地面都静止不
动,但却都受到向右的滑动摩擦力。

四、摩擦力的大小与正压力成正比吗?
正压力是静摩擦力产生不可缺少的条件之一,但静摩擦力的大小与正
压力并没有比例关系,但最大静摩擦力却与物体的正压力有关。

如图7所示,A 物体静止在墙面上,无论F 是增大还是减小,只要不
为零,受到墙面的静摩擦力的大小均等于物体的重力。

但是,当力F 增大时,物体和墙之间的正压力会增大,要使物体向上或向下移动就更困难,即最大静摩擦力变大。

由以上分析知,求静摩擦力的大小时,常需将物体
的状态和其他受力情况结合起来分析。

滑动摩擦力的大小N f μ=,正比于接触面之间的正压力。

所以,不能将两种摩擦力大小的确定方法混淆。

如下面的一个问题:
如图8所示,物体m放在木板上,木板与桌面间的夹角θ从0O逐渐增大到90O的过
程中(缓慢绕支点O 转动),木块受到的摩擦力将怎样变化?
分析:夹角θ从0O增加到90O 的过程可分两个阶段:在θ 较
小时,物体相对木板静止,受到的静摩擦力f=mgsin θ,θ增大时,静摩擦力f 也不断增大;当θ增大到一定程度时,物体开始滑动,
静摩擦力也“突变”为滑动摩擦力,且由公式得:f=μmgcos θ,其中μ为滑动摩擦因数;当θ再增大时,滑动摩擦力f 不断减小。


上可知,木块受到的摩擦力将先变大后变小。

N v N v
a
f
mg
(a) (b) (c)
图3、
N v a
f f m
g mg (a) (b) (c) 图3、 图5 图8。

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