第二章 第2讲 摩擦力

第2讲摩擦力

一、静摩擦力与滑动摩擦力

1．两种摩擦力的比较

名称

项目

静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力

产生条件①接触面粗糙

②接触处有压力

③两物体间有相对运动趋势

①接触面粗糙

②接触处有压力

③两物体间有相对运动

大小0

方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动

判断正误(1)静止的物体可以受到滑动摩擦力，运动的物体也可以受到静摩擦力．(√)

(2)物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力．(√)

(3)存在摩擦力的物体之间，正压力增大，摩擦力也增大．(×)

2．动摩擦因数

(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值．公式μ＝F f F N.

(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度．

二、“三点”注意

1．摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反．

2．摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但不一定阻碍物体的运动，即摩擦力可以是阻力，也可以是动力．

3．受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定与施力物体保持相对静止．

自测下列关于摩擦力的说法中错误

．．的是()

A．两物体间有摩擦力时，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直

B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比

C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度

D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反

答案 B

解析摩擦力方向沿接触面，弹力方向垂直于接触面，且有摩擦力时一定有弹力，A正确；静摩擦力的大小与压力无关，B错误；运动的物体间可能有静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度，例如，静摩擦力提供向心力，C正确；滑动摩擦力可以是动力，也可以是阻力，D正确.

1．假设法

2．运动状态法

此法关键是先确定物体的运动状态，再利用平衡条件或牛顿第二定律确定静摩擦力的有无及方向．

3．牛顿第三定律法

“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体是否受到静摩擦力及方向，再根据牛顿第三定律确定另一物体是否受到静摩擦力及方向．

例1(多选)(2019·福建宁德市5月质检)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图1所示．则在向右行笔的过程中()

图1

A．镇纸受到向左的摩擦力

B．毛笔受到向左的摩擦力

C．白纸只受到向右的摩擦力

D．桌面受到向右的摩擦力

答案BD

解析白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向

受力不平衡．镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故A错误；在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力，故B正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故C错误；根据牛顿第三定律，白纸对桌面的摩擦力向右，故D正确．

变式1(多选)如图2所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，则下列说法正确的是

()

图2

A．A物体受到的摩擦力方向向右

B．三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零

C．B、C受到的摩擦力方向相同

D．B、C受到的摩擦力方向相反

答案BC

解析A物体与传送带一起匀速运动，它们之间无相对运动或相对运动趋势，即无摩擦力作用，A错误；B、C两物体虽运动方向不同，但都处于平衡状态，由沿传送带方向所受合力为零可知，B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用，B、C正确，D错误．

1．静摩擦力的分析

(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小．

(2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则F f＝ma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F

合＝ma，先求合力再求静摩擦力．

2．滑动摩擦力的分析

滑动摩擦力的大小用公式F f＝μF N来计算，应用此公式时要注意以下几点：

(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．

(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．

题型1 静摩擦力的分析与计算

例2 (多选)(2020·河北唐山市上学期期末)如图3所示，长木板A 与物体B 叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置水平轻质弹簧，在水平外力F 作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态．将外力F 缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中( )

图3

A ．弹簧弹力不变

B ．物体B 所受摩擦力逐渐减小

C ．物体B 所受摩擦力始终向左

D ．木板A 所受地面的摩擦力逐渐减小

答案 AD

解析 将外力F 缓慢减小到零，物体始终不动，则弹簧的长度不变，弹力不变，选项A 正确；对物体B ，因开始时所受摩擦力的方向不确定，则有F 弹＝F ±F f ，则随F 的减小，物体B 所受摩擦力的大小和方向都不能确定，选项B 、C 错误；对A 、B 与弹簧组成的整体，在水平方向，力F 与地面对A 的摩擦力平衡，则随F 的减小，木板A 所受地面的摩擦力逐渐减小，选项D 正确． 变式2 (2019·河南安阳市下学期二模)如图4所示，倾角为θ＝30°的斜面体静止在粗糙的水平面上，一质量为m 、可看成质点的光滑小球在不可伸长的轻绳拉力的作用下静止在斜面上．已知轻绳与斜面间的夹角也为θ，重力加速度为g ，则水平面对斜面体的摩擦力大小为

( )

图4

A.12mg

B.36mg

C.34mg

D.33

mg 答案 B

解析 对小球：F T cos 30°＝mg sin 30°，则F T ＝33

mg ；对小球和斜面的整体：F f ＝F T cos 2θ＝