摩擦力的计算方法

摩擦力的计算方法

滑动摩擦力和静摩擦力的求解方法是不一样的，在求解摩擦力大小时，定要分清是静摩擦力，还是滑动摩擦力．

一、滑动摩擦力大小的计算

1 .公式法：根据F=u FN计算.

(l) 根据物体的受力情况，求出对物体的正压力FN.

(2)由公式F=u FN求出滑动摩擦力，其中户为动摩擦因数.

2.二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速、静正)，根据二力平衡条件求解.

、静摩擦力的计算

1 .平衡条件法求解静摩擦力.如图3-3-19所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平推力推物体时，此物体静止不动，据二力平衡条件, 说明静摩擦力的大小等于推力的大小,

圈3-3-19

2.静摩擦力是一种被动力，它随外力的变化而变化，静摩擦力的取值范围:O

3 •最大静摩擦力Fmax。：大小等于物体刚刚滑动时沿接触面方向的外力，是静摩擦力的最大值，大于滑动摩擦力，一般情况认为二者相等，最大静摩擦力Fmax。。与正压力有关，公式为Fmax和静FN , 口静为物体间的静摩擦因数，比动摩擦因数U略大.

例质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图3-3-20所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等, 给物体一水平推力.(g 取10 N/kg)

(I)当推力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大?

(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大?

点评：在进行摩擦力计算时，首先应分析物体所处的状态，判断所求摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力，静摩擦力是被动力，在取值范围内, 静摩擦力是根据物体的需要”取值，所以静摩擦力与正压力无关，但两物体之间的最大静摩擦力与正压力大小有关.(求解静摩擦力的大小时, 不能套用公式Ff =FN，这是计算滑动摩擦力的公式，静摩擦力的大小一般根据物体的运动一点就通状态来求解.)

一即学即练

1.如图3-3-21所示，若用外力F=100 N的水平力压在重24 N的物体

上时，物体恰好静止，物体与墙之间的摩擦力大小为N;当外力增加到120 N时，物体与墙之间的摩擦力大小为N.

2．（单选）运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时，他所 受的摩擦力分别是 F 上和 F 下，那么它们的关系是 （ ）

A. F 上向上，F 下向下，F 上.二F 下B . F 上向上，F 下向上，F 上>F

C . F 上向上，F 下向上，F 上二F 下

D . F 上向上，F 下向下，F 上>F

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， 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．

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

Ovf W f_。（f_。为最大静摩擦 力），可根据二力平衡求解． < p="">

S| 因此摩 摩擦力

例2如图3-3-12所示，用6N的力握住总重力为1.5 N的水杯静止不

动，若将手的握力增大到8N，手与水杯之间摩擦力的大小将

(选填变大”变小”或不变”).

错解：变大

错因分析：产生错解的原因是不清楚压力与摩擦力的关系，认为压力越大，摩擦力越大.在求摩擦力大小时一定要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力,

正确解答：由于水杯与手之间是静摩擦力，且水杯静止在空中处于平衡状态，所以在竖直方向除受重力之外还受一个竖直向上的静摩擦力作用.根据二力平衡知识，静摩擦力的大小与重力大小相等，由于水杯的重力大小不变，所以尽管手的握力增大但静摩擦力大小不变,

答案：不变

点评：静摩擦力的犬小总是等于引起相对运动趋势的外力的大小，本

题中引起相对运动趋势的外力是重力，重力大小不变，所以静摩擦力大小不变,

误区四滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小有关

由公武F = 可知，渭动摩損力的犬小取尿于两接触面的程度臥及它们之间的

正压力J与接te®积的大小无关，

例3 (MiS )如® 3-3-13 W乔，有一块馬£为m的，它的怅、宾■ S分别为2Scni^ 15 cm、

3 cm.当它平放.ffl放和竖放在水

平面上，用水平力拉动砖块时，砖块受

弘“耳则它们的大小关蔡为()m3 a 13

到的摩掠力井别为

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误区五：一切摩擦力都是运动物体的阻力

造成这种误差认识的根本原因在于把阻碍物体的相对运动与阻碍

物体的运动相混淆了.从力的作用效果上看，摩擦力阻碍的是受力物体

相对于施力物体的相对运动或相对运动趋势，并不是阻碍物体对地或对其他参考系的运动，因此摩擦力与物体的运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向有—定的夹角．所以摩擦力可以阻力．也可以是动力．

误区六运动的物体一定受摩擦力作用

造成这—错误认识的原因在于没有准确把握摩擦力的产生条件．只有在两个直接接触存在挤压且接触面粗糙的物体间，如果有相对运动或相对运动趋势时．才有摩擦力产生．

例如图3-3-15 所示，在大型运输车上，有—矩形运输车一起在平直路

上匀速运动，钢锭是否受摩擦力？

点评：物体是否受到摩擦力与物体处于静止还是运动状态没有关系，关键是物体相

对与其接触的物体是否有运动趋势．此外，在分析此类问题时，一定要跟加速或减速运