§2 摩擦力

§2 摩擦力

【考点提示】

重点：1.静摩擦力的产生条件、方向判定和大小计算；2.滑动摩擦力的大小计算。难点：静摩擦力的方向判断。

综合点：本节内容贯穿整个力学的始终，经常与牛顿运动定律、能量守恒定律进行综合。

【知识要点】

一、摩擦力

1、产生条件：①；②接触面粗糙；③。

2、方向：①滑动摩擦力的方向可根据滑动摩擦力总是判断，但须注意滑动摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反；②静摩擦力的方向与物体，可利用“假设法”判断出物体相对运动趋势的方向。另外解题中也常由物体的运动状态，根据动力学规律来分析。

3、大小：①滑动摩擦力的大小可由公式计算，式中N指，不一定等于物体的重力。μ为动摩擦因数，它的数值由决定；②静摩擦力的大小在与之间，只能根据物体所处的状态（平衡或加速），由平衡条件或牛顿运动定律来解。若是最大静摩擦力，其大小了与两接触面间的正压力成正比，一般可近似认为等于滑动摩擦力。

【例题分析】

一、摩擦力基本概念的理解

【例1】下列说法正确的是（）

A．在相对静止的两物体间一定存在静摩擦力

B．运动着的物体不可能受到静摩擦力的作用

C．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反

D．摩擦力随物体间正压力的增大而增大

【例2】如图所示，水平地面上的物体受重力G和水平作用力F作用，物体保持静止。现在使作用力F保持大小不变，方向沿逆时针方向缓慢转过1800，而物体始终保持静止。则在这个过程中，物体对地面的正压力N和地面给物体的摩擦力F，的变化情况是（）

A．F，不变

B．F，先变小后变大

C．N先变小后变大

D．N先变大后变小

二、摩擦力方向的判断与应用

【例3】如图所示，小车的质量为M ．人的质量为m ，人用恒

力 F 拉绳，若人和车保持相对静止．不计绳和滑轮质量、车

与地面的摩擦，则车对人的摩擦力可能是（ ）

A 、0 ；

B 、()()M m M m +-F ，方向向右；

C 、()()M m M m +-F ，方向向左；

D 、()()

M m m M +-F ，方向向右

【例4】物体m 先后随传送带水平向右匀速、匀加速、匀减速直线运动过程中，分析m 所受的摩擦力的方向。若传送带与水平方向成α角倾斜放置，m 与皮带无相对滑动，两者保持相对静止，在传送带上的物体随传送带加

速向上、匀速向上、减速向上的过程中，

试分析m 所受的摩擦力的方向。

三、摩擦力大小的计算

【例5】如图所示，水平面上两物体 m l 、m 2经一细绳相连，在水平力F 的作用下处于静止状态，则连结两物体绳中的张力可能为（ ）

A ．零；

B ．F /2；

C ．F ；

D ．大于F

【例6】如图所示，A 、B 两物体均重G =10N ，各接触面间的动摩擦因数

均为μ=0.3，同时有F =1N 的两个水平力分别作用在A 和B 上，则地面

对B 的摩擦力为 和B 对A 的摩擦力为 ，方

向 。

【例7】如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，

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，则物

块所受摩擦力的大小为。

﹡【例8】如图所示，物体放在粗糙的较长木板上，木板可以绕M端自由转动，若将其N端缓慢地抬起，木板与水平面的夹角为θ0，物体所受木板的最大静摩擦力为F m,那么物体所受的摩擦力F的大小随θ角怎样变化？（在右图上画出F—θ图线）

四、综合应用

工厂里常用三角皮带传递动力，而很少使用平皮带，为了研究其中的原因，小军同学选用了两本硬质面的书，一本小字典A ，一本稍大的精装书B ，用与书内相同的纸包在这两本书的书面外作为封面。

（1）模拟皮带的情况把小字典平放在大书上，将大书的一端逐渐抬起，直至字典刚可滑动，记下这时大书斜面的倾角θ1如图（a ）所示，设字典的质量为m ，则此时字典与大书间的最大静摩擦力1sin θμmg F =

（2）模拟三角皮带的情况：如图（b ）所示，把小字典跨放在大书本上，同样将大书本的一端抬高，至小字典刚要开始滑动为止。设书脊与水平面的夹角为θ2，则最大静摩擦力2/sin θμmg F =。这里小字典比作三角皮带槽，大书比作三角皮带，这个静摩擦力也相当于三角皮带槽与三角皮带间的最大静摩擦力，实验中你可以发现θ2比θ1要大的多。由此可以说明三角皮带可以产生大得多的摩擦力。探究分析三角皮带可以产生比平皮带大的多的静摩擦力的原因？