静摩擦力与滑动摩擦力的复习

静摩擦力与滑动摩擦力的复习

徐高本

一、静摩擦力

1. 掌握静摩擦力有无的判断思路

静摩擦力是当一个物体跟另一个物体间有相对运动趋势时产生的，而相对运动趋势的引起有两种情况，一是外力作用在物体上，二是物体的运动状态的改变。因此，在具体分析静摩擦力有无时一般有两种思路，一是从产生静摩擦力的原因即用相对运动的趋势来分析；二是从力的效果上即力与运动的关系来分析。

例1. 如图1所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，有一个力F作用在c物体上，有一个力F作用在c物体上，a、b和c仍保持静止，对下列说法中正确的是（）

A. 各个接触面间都存在静摩擦力

B. 只有b与c间和c与地间有静摩擦力

C. 只有c与地面之间存在静摩擦力

D. 各个接触面间都无静摩擦力

解析：从相对运动趋势看，因c上有外力F作用，c相对地有运动趋势，因此c和地面间一定存在静摩擦力。当c静止时a、b相对c没有相对运动的趋势，所以a、b不受静摩擦力作用。从力的效果上看，若a与b有静摩擦力，则a、b会运动，而现在a与b静止，所以a与b不受静摩擦力作用。又因c静止，则c一定受地面的静摩擦力作用才能使之平衡。显然，只有选项C正确。

2. 掌握静摩擦力的方向判断方法

静摩擦力方向总是跟物体的相对运动趋势方向相反，它跟物体的运动方向无关。因此，判断静摩擦力方向的关键是弄清“运动趋势方向”，具体操作时采用化“静”为“动”的思路：假设研究对象与被接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，

则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不发生相对滑动，则说明它们之间原先并无相对运动趋势。

例2. 如图2所示，两个重叠在一起的滑块A和B放在倾角为θ的斜面上，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下，且滑块A和斜面之间有滑动摩擦，在下滑过程中，滑块B受到的摩擦力的方向为_________。

解析：滑块A和B都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下，它们在任一时刻的速度大小和方向都相同，它们之间没有相对运动，这说明滑块B受到的摩擦力不是滑动摩擦力，而是静摩擦力。假设A和B间是光滑的，则B沿A的上表面下滑的加速

度为，A和滑面之间有滑动摩擦，所以A沿斜面下滑的加速度

，即。显然，B相对A沿斜面向下方向运动，据此可以判定B 受到的静摩擦力方向沿斜面向上。

3. 掌握静摩擦力大小的计算方法

正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力无关（最大静摩擦力除外）。当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小由平衡条件来求；而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求。

例3. 如图3所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB

边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。

解析：物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出静摩擦力大小为

。

例4. 如图4所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上作简谐振动。设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于（）

A. 0

B. kx

C.

D.

解析：以AB整体为研究对象，当它们离开平衡位置的位移为x时，受到弹簧的弹力为，它们的加速度为，再隔离A，由牛顿第二定律得其摩擦力大小为

。故选项D正确。