摩擦力的八大误区
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。
摩擦力重点难点易错点

摩擦力是高中物理教学的重点和难点,也是历年高考的热点。
在批改同学们的作业、试卷和解答同学们提出的疑难问题中,笔者的体会是:同学们对摩擦力感到困难和解题出错的主要原因是受日常生活经验的影响,对摩擦力的产生条件理解不深刻,因而产生了一些错误认识。
现将同学们的常见认识误区归类分析,供大家复习时参考。
一、忽略“相对”,步入误区受日常生活经验的影响,有的同学认为“相对运动”、“相对静止”就是“运动”、“静止”,常产生以下认识误区。
事实上,它们是有很大区别的。
“运动”、“静止”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”、“相对静止”是以与它接触的物体为参考系的。
误区之一:只有静止的物体才能受到静摩擦力。
如图1所示,物体A与小车一起向右加速运动。
物体A与小车保持相对静止,具有共同的加速度a,那么物体A合力水平向右,只能由小车对A的静摩擦力提供,所以物体A受到水平向右的静摩擦力。
而物体A(对地)的运动方向也向右。
因此,运动的物体也可能受到静摩擦力。
误区之二:只有运动的物体才能受到滑动摩擦力。
如图2所示,物体B在拉力F的作用下向右运动,地面相对于物体B向左运动,所以地面受到了向右的滑动摩擦力,而地面是静止的。
因此,静止的物体也可能受到滑动摩擦力。
误区之三:滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。
如图3所示,物体A在传送带上以速度向右运动,传送带以速度顺时针转动则物体A相对传送带向左运动,受到的滑动摩擦力方向水平向右,而物体A(相对地面)的运动方向也向右,因此,滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同。
误区之四:摩擦力的方向与物体运动方向共线。
如图4所示,在绕竖直轴匀速转动的圆盘上,相对于盘静止的物体受到的向心力由圆盘对物体的静摩擦力提供,这个力与物体运动方向垂直,因此,摩擦力的方向不一定与物体运动方向共线。
综上所述,解决此类摩擦力问题,关键在于认真领会摩擦力的产生条件,摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,与运动方向无关。
高中物理摩擦力学习的认识误区与点拨

高中物理摩擦力学习的认识误区与点拨作者:曹立娟来源:《学周刊·中旬刊》2014年第08期摩擦力是力学研究中的重要组成部分,在我们的日常生产生活中起着巨大的作用。
它是高考的热点,也是学习的难点。
对于初学者来说,由于对物体间是否有摩擦力、物体间存在的是静摩擦力还是滑动摩擦力、如何判断摩擦力的方向、怎样计算摩力的大小等问题理解不清,就会产生一些错误的认识。
本文将这些错误认识进行了归类,并对产生错误认识的原因进行了剖析与点拨,以期使学生走出摩擦力的认识误区,为今后的学习打下坚实的基础。
误区一:摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反。
点拨一:这一观点混淆了“物体运动”和“物体的相对运动”两个概念。
谈到“物体的运动”,一般是以地面为参考系,而“相对运动”则是相对于相互作用的另一个物体而言的。
例如:谈到甲物体相对乙物体的运动,则是以乙物体为参考系的,就是说它们的参考系不同。
在有些情况中,“物体的相对运动或相对运动趋势方向”跟“物体运动方向”是相反的。
正确现点:滑动摩擦力的方向总是跟物体间的相对运动方向相反,并非总是跟物体的运动方向相反;而静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反。
换一个角度说,也就是摩擦力的方向与运动方向无关,可能与物体运动方向相同,也可能与物体运动方向相反,也可以和运动方向成任意的角度关系。
例如,一上表面粗糙的长木板静止在光滑的水平地面上,另一小物块C以一定的速度滑到该长木板上(如图1所示),则小物块C与长木板间的摩擦力为滑动摩擦力,由长木板相对小物块C向左运动知长木板受到的摩擦力方向向右,即与其运动方向相同。
同理,小物块C受到的摩擦力方向向左,与其运动方向相反。
图1误区二:摩擦力总是阻碍物体的运动。
点拨二:这一观点和“误区一”产生的原因相同,这同样与我们在日常生活中所接触的大多数现象中的摩擦力的方向与运动方向相反有关。
实际上,摩擦力的方向可以与运动方向相同,如上述中的长木板所受的摩擦力方向就与长木板的运动方向相同,这时摩擦力充当的是动力,可使长木板进行加速运动;小物块C受到的摩擦力与物体的运动方向相反,这时摩擦力充当的是阻力,在阻碍小物块C的运动,从而使物体呈现减速运动。
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

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。
摩擦力在生活中的害处

摩擦力在生活中的害处
摩擦力在生活中的害处有以下几个方面:
1. 能源浪费:摩擦力会使得物体之间的接触面对抗移动,从而产生能量损耗。
例如,车辆行驶时,摩擦力会使发动机需要更大的能量来推动车辆前进,从而导致燃油浪费。
2. 磨损与损坏:摩擦力会使物体表面产生磨损,长期累积会导致物体的损坏或破坏。
例如,长时间摩擦使得机械设备内部零件磨损,减少设备寿命。
3. 噪音产生:摩擦力会使得物体产生噪音,特别是在高速摩擦的情况下。
例如,机械设备运转时会产生噪音,对人体健康和环境造成影响。
4. 不便利性:摩擦力会增加物体之间移动的困难度,使得日常生活中的操作变得不便。
例如,门窗开关不顺畅、拉杆箱拖行不顺畅等。
5. 温度升高:摩擦力会产生热量,从而导致接触物体温度升高。
例如,大摩擦力会使刹车片和刹车盘摩擦产生热量,导致刹车片和刹车盘温度升高。
因此,减少摩擦力对于提高能源效率、延长物体寿命、保护环境以及提升操作便利性都是具有重要意义的。
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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。
分析与解在物理学中,摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
因物体静止在传送带上,但它相对传送带有向下运动的趋势,物体受到沿斜面向上的摩擦力,而物体的运动方向是沿斜面向上的,此时,物体所受摩擦力方向与物体运动方向相同。
误区之三:在压力和接触面粗糙程度相同时,接触面积越大,运动速度越大,动摩擦力越大
例4某一物体在一水平面上做匀速直线运动,第一次速度为
0.1m/s,第二次速度为0.2rn /s,则前后两次物体所受摩擦力大小怎样?
错解因为V i V V2,所以f l V f2
例5甲乙两块相同的砖,若甲平放,乙竖放,在同一水平面
上做匀速直线运动,则甲、乙两砖所受摩擦力大小怎样?
错解因为甲平放,接触面积大,所以甲受到的摩擦力大于乙受到的摩擦力。
分析与解错误的原因在于对影响摩擦力大小的决定因素,理解不透彻。
影响动摩擦大小的因素有两个:一是压力大小,二是接触面的粗糙程度。
且压力越大、接触面越粗糙,动摩擦力越大。
而与物体的运动速度和接触面积的大小无关。
所以,例4 中,前后二次物体所受摩擦力相等。
例5 中,甲、乙两块砖所受的摩擦力相等。
误区之四:压力越大,摩擦力越大
例6 用手握住一个瓶口朝上的瓶子静止在空中,则随着手握力的增大,瓶子受到的摩擦力大小怎样变化?
错解因摩擦力的大小与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
所以瓶子受到的摩擦力变大。
分析与解错误的原因在于:对动摩擦力和静摩擦力大小的决定因素,理解不清。
由于瓶子与手之间是静摩擦,且瓶子静止在空中,瓶子处于平衡状态,应受平衡力作用。
所以在竖直方向除受重力之外还受一个竖直向上的摩擦力作用,且摩擦力的大小与重力大小相等。
由于瓶子的重力大小不变,所以尽管手的握力增大但摩擦力大小不变.而增大手的握力,只能起到增大手与瓶子之间的最大静摩擦力的大小,而不能改变竖直方向手握一定重物时静摩擦力的
大小。
况且,即使是动摩擦力,也应注意在接触粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力才越大。
误区之五:接触面越粗糙,摩擦力越大
例7甲、乙两辆小车,m甲v m乙,甲在砂石路面上,乙在水
泥路面上匀速运动,问甲、乙哪一个受到的摩擦力大?
错解因砂石路面比水泥路面粗糙,所以甲受到的摩擦力大于乙受到的摩擦力。
分析与解错误的原因在于对决定摩擦力大小因素的片面理解.摩擦力的大小不仅跟接触面的粗糙程度有关,还跟压力大小有关,且只有在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力才越大。
所以本题中,将无法确定甲、乙哪一个受到的摩擦力大。
误区之六:摩擦力总是有害的
例8 人走路时,脚和地面之间的摩擦是有害的还是有益的?
错解人走路时,由于地面对脚产生阻碍作用,所以脚和地面之间的摩擦是有害的。
分析与解当物体的运动方向和物体间相对运动方向相反时,摩擦力将成为物体运动的动力。
所以摩擦力不一定是有害的。
人走路时,脚相对于地面有向后的运动趋势,所以地面对脚产生一个向前的
静摩擦力,正是这个静摩擦力,才是脚向前行走的动力。
所以人走路时,脚和地面之间的摩擦是有益的,而不是有害的。
误区之七:当物体滚动或转动时产生的摩擦一定是滚动摩擦
例9 用铅笔刀削木质铅笔时,铅笔与卷笔刀之间的摩擦属于什么摩擦?
错解由于削铅笔时,铅笔在卷笔刀之间转动,所以它们之间的摩擦属于滚动摩擦。
分析与解需要指出,滑动摩擦是一物体在另一物体表面上运动,在运动过程中,有一接触面保持不变。
滚动摩擦是一物体沿另一物体表面运动,在运动过程中,物体间两接触面均在改变。
由此可见:根据物体在运动过程中,两接触面是否改变来判断是滑动摩擦还是滚动摩擦。
所以例题中造成错误的原因是:只看表面现象,而没有弄清滑动摩擦和滚动摩擦的本质区别。
事实上,用卷笔刀削木质铅笔时,虽然物体间存在转动,但它们在相对运动过程中有接触面不变,因此它们之间的摩擦属于滑动摩擦。
误区之八:在运动过程中,物体运动越来越慢,说明摩擦力越来越大
例10 足球在草地上越滚越慢,为什么?
错解足球在草地上越滚越慢,是因为草地与足球之间的摩擦力越来越大的缘故。
分析与解足球在球场草地上越滚越慢,说明足球的水平方向
运动速度减小了。
即足球的运动状态改变了,原因是足球在水平方向受到了力的作用。
进一步分析,足球滚动时,由于足球具有惯性的缘故,会向前运动。
由于所受摩擦力方向,也就是足球在水平方向所受合力方向,当与足球的运动方向相反时,足球做减速运动,而不是足球对草地间的摩擦力越来越大的原因。