20二力平衡摩擦力讲解

二力平衡摩擦力

一、知识概述

1、理解二力平衡的条件与特点；

2、理解平衡力与相互作用力的异同点

3、理解摩擦力产生的原因

4、掌握摩擦力跟什么因素有关

5、掌握怎么增大或者减小摩擦力

二、重难点知识归纳与讲解

（一）二力平衡

1、几个力的平衡：物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们说这几个力平衡。

2、二力平衡：

（1）作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。

（2）彼此平衡的两个力的合力一定为零。

3、二力平衡和相互作用力的比较：

（1）是否作用在同一物体上；

（2）是否同时产生、同时消失、同时增大或减小；

（3）是否是同一种性质的力。

4、二力平衡的应用：

（1）由物体的运动状态判断二力的三要素；

（2）根据物体的受力情况判断物体的运动状态。

（二）摩擦力的基本概念

1、两个相互接触的物体，当它们要发生相对运动或者已经发生相对运动时，在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫摩擦力。

2、摩擦力产生的条件

（1）相互接触的物体之间有压力；

（2）物体要发生相对运动或已经发生相对运动。

3、摩擦力的作用效果：

阻碍物体间的相对运动或相对运动的趋势，但不一定是阻碍物体运动，有时摩擦力有利于物体运动，起动力作用。但要注意分析阻碍的是哪种相对运动。如人走路时，脚用力向后蹬地，脚有向后运动的趋势，摩擦力阻碍了脚向后运动，但有利于脚向前运动。

4、两个物体间的摩擦力是相互的。

5、摩擦力的施力物体：是相互接触的物体，其作用点在接触面上。初步讨论时，可把作用点画在物体的重心上。

6、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。

7、摩擦力的分类：

（1）静摩擦力：两物体相互接触有摩擦力产生，但是它们之间保持相对静止，只有相对运动的趋势。

（2）滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滑动时在接触面上产生的摩擦力。

（3）滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。

（三）增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法

1、增大有益摩擦：

（1）增大压力

（2）使接触面更粗糙

2、减小有害摩擦：

（1）减小压力

（2）使接触面更光滑

（3）变滑动摩擦为滚动摩擦

注意：物体在光滑面上运动时不受摩擦力的作用。

1、判断物体是否受摩擦力

判断物体是否受摩擦力的关键是看物体之间是否做了相对运动或有相对运动的趋势，如坐在汽车里的人与汽车一起向前匀速直线运动，这时汽车与人之间没有做相对运动，也没有相对运动的趋势，就不存在摩擦力，而当汽车刹车时，即使人仍然坐在汽车里相对汽车静止，而他们之间却有了相对运动的趋势也就产生了摩擦力。

2、摩擦力的方向

摩擦力的方向总是阻碍物体的相对运动，但不一定与物体的运动方向相反，如：人在走路时，脚向后蹬地面，所受摩擦力方向与脚相对地面的运动方向相反，而与人运动的方向相同。正是这个摩擦力的作用，人才能向前进。

3、静摩擦力大小的判断

静摩擦力是可变的力，因此判断大小时易错。如：我们推桌子时，桌子未动，这时桌子受的摩擦力与推力是一对平衡力，其大小相等，不能理解为摩擦力大于推力。

例1、下列关于二力平衡的说法中，正确的是（）

A．大小相等、方向相反、同时作用在一个物体上的两个力一定平衡

B．若两个力的三要素相同，这两个力一定平衡

C．若两个力的合力为零，这两个力一定平衡

D．用一水平力推水平放置的木箱，但没推动，其原因是推力小于摩擦力

E．用绳子匀速提起水桶时，绳子对水桶的拉力与水桶对绳子的拉力是一对平衡力

分析：

二力平衡时两个力要在同一条直线上，所以A不对；当两个力的三要素相同时，它们的方向相同，不是平衡力，也就是说二力平衡时力的三要素一定不相同，所以B不对；在选项D中，当木箱处于平衡状态时，合力为零，推力等于摩擦力，所以D也不对；用绳子提水桶时，绳子对水桶的拉力与水桶对绳子的拉力是一对相互作用力，而不是平衡力。

解答：选项C正确。

说明：判断二力平衡的方法有两种：（1）根据二力平衡的条件：二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，四个条件缺一不可；（2）根据物体运动的状态判断：若物体处于静止或匀速直线运动状态，则物体受到的一定是平衡力。

例2、平直公路上行驶着的一辆汽车在竖直方向上受到的一对平衡力是（）

A．汽车受到的牵引力和路面对汽车的摩擦阻力

B．汽车受到的牵引力和路面对汽车的支持力

C．汽车受到的重力和路面对汽车的支持力

D．汽车受到的重力和汽车对路面的压力

精析：

二力平衡条件：①大小相等；②方向相反；③作用在同一直线上；④作用在同一物体上；这四个条件是判断两个力是否是平衡力的依据，且四个条件缺一不可，缺少一个就不是两个相互平衡的力．平直公路上的汽车在竖直方向上受到重力和地面支持力的作用，这两个力符合二力平衡条件，属于平衡力，故本题正确选项为C．选项A中提到的两个力是汽车在水平方向上受到的；选项B中提到的两个力，一个是水平方向，另一个是竖直方向，很明显不符合二力平衡条件，选项D中，重力是汽车受到的，汽车对路面的压力是路面受到的，且这两个力都是方向向下的；故选项A、B、D都错．

答案：C

例3、关于摩擦力的以下几种说法，正确的是（）

A．摩擦力不可能是动力

B．摩擦力总是和物体的运动方向相反

C．摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动

D．摩擦力跟物体的重力成正比

分析：

摩擦力不一定总是充当阻力，比如人走路时，摩擦力就是动力，所以A不对；摩擦力的方向是和物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反，所以B不对，C正确；滑动摩擦力的大小与压力成正比，而物体的重力大小不一定等于压力的大小，所以D也不正确。

解答：选项C正确。

说明：本题考查摩擦力的一些基本概念，特别是一些细微之处，如：摩擦力不总是充当重力，它阻碍的是“相对运动”而不是“运动”等。在学习摩擦力知识时，要特别注意这些方面，把概念的掌握更深入一些。

例4、如图所示，一质量为0.5Kg的圆环沿竖直杆匀速下降，圆环受到的滑动摩擦力大小为_______N，方向_______。（g取9.8N/Kg）

分析：

由圆环沿竖直杆匀速下滑的条件不难判断圆环处于平衡状态，所受合力为零。再对圆环进行受力分析得到，它只受重力和摩擦力两个力，则它们必然大小相等、方向相反，因此可通过重力求出摩擦力的大小和方向。题目中已知了圆环的质量，可用重力公式G= mg算出重力的大小。

解答：