初二物理摩擦力经典分类全(教师版超详细)

第3节摩擦力一、静摩擦力1、静摩擦力（1）提出问题：一辆卡车停在路上，你用力推时卡车不动，是什么力阻碍它的运动呢？答：是“静摩擦力”，又如图3-3-1所示，斜面上放一物体，两者物体都静止，但物体A有相对斜面下滑的趋势，仍然是静摩擦力阻碍了两者的相对滑动（2）定义：两个相互接触而保持相对静止的物体，当它们之间存在相对运动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对滑动趋势的力，这种力叫静摩擦力理解定义：①“接触”有两层含义：一是接触无形变（无弹力），二是接触并发生形变（有弹力）。

但这里指的是第二种含义②“相对静止”有两层含义：一是两个物体都静止，二是两个物体都做方向相同，速度相同的运动③“相对运动趋势”是指一个物体相对与它接触的另一个物体有运动的可能，但还处于相对静止状态，相对运动趋势既可由外力引起，如人对鞋有向后的蹬力，使鞋相对于地面有向后的相对运动（滑动）趋势；相对运动趋势也可由接触物体的运动状态发生改变而引起，如箱子静止于水平公路上行驶的平板车上，显然箱子在水平方向上不受其外力的作用，当平板车匀速前进时，箱子与平板车之间没有相对运动趋势，故无静摩擦力，当平板车加速、减速、转弯时，箱子相对于平板车分别有向后、向前、向外的运动趋势。

④“接触面上”即静摩擦力作用点在该接触面上，实际上接触面个点都是作用点，而我们常常把它们等效到一个点上（如重心的确定，也是等效的方法），在作力的图示时，也可以画到物体的重心上⑤“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果，阻碍物体见的相对运动，人走路受的静摩擦力阻碍鞋与地面的相对运动，使人向前走；加速汽车上的木箱受到的静摩擦力阻力木箱在车板面上的相对运动，使木箱加速向前；静止在斜面上的物体受到静摩擦阻力物体相对斜面的滑动，使物体不能运动，所以静摩擦力既可与物体的运动方向相同做动力，也可与物体运动方向相反做阻力（3）静摩擦力产生的四个条件①两物体相互接触；②两物体在接触面上有挤压；③接触面不光滑；④两物体间有相对运动趋势。

（4）大小：如图3-3-2所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平力F推时，此物体静止不动，这说明静摩擦力的大小等于F；当人用2F的水平力去推时，物体仍静止不动，此时静摩擦力的大小为2F，可见静摩擦力的大小随推力的增大而增大，所以说静摩擦力的大小由外部因素决定。

当人的水平推力增大到某一值F max时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把F max叫做最大静摩擦力，故静摩擦力的取值范围是：0≤F≤F max说明：a.静摩擦力大小与正压力无关，但一般情形下，最大静摩擦力的大小与正压力成正比。

b.静摩擦力可以是阻力，也可以充当动力，如人跑步时地面给人的静摩擦力就是动力，传送带上物体随传送带一起加速，静摩擦力也是动力c.最大静摩擦力一般比滑动摩擦力稍大一些，但通常认为二者相等（5）方向：静摩擦力方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。

如图3-3-3所示，静止在斜面上的物体m有沿斜面下滑的趋势，所以物体受到沿斜面向上的静摩擦力，又如图3-3-4所示，用力F拉水平地面上的A板，A板与板上的物体B保持相对静止做加速运动，对B而言，相对地是运动的，但相对A是静止的，可假设A、B见无摩擦力，则A做加速运动时，B不可能随A一起运动，故A、B间有摩擦力，而B相对A有向后运动的趋势，所以B受到方向与运动方向相同的静摩擦力作用注意：运动的物体也可以受到静摩擦力的作用，静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，也可以与运动方向不在一条直线上，如手握瓶子在水平方向上运动，此时静摩擦力的方向竖直向上，与运动方向是垂直的①假设法确定“相对运动趋势的方向”首先假设两接触的物体间光滑，无静摩擦力的作用，然后分析这两个物体是否发生相对运动，若无相对运动，则一物体相对另一物体的运动方向即为“有摩擦力”的相对运动趋势方向②易混淆的“三个方向”的辨析运动方向：物体的运动方向一般指物体相对地球（地球为参考系）的运动方向相对运动方向：物体间的相对运动方向，指以其中一个物体A为参考系，另一个物体B的运动方向，即为物体B相对A的运动方向，反之也可相对运动趋势的方向：即由于两物体间静摩擦力的存在导致的能发生而没有发生的相对运动方向，因此我们可用假设法（假设无静摩擦力）判定二、滑动摩擦力（5）定义：两个相互接触挤压且发生相对运动的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力，这个力叫做滑动摩擦力如图：3-3-5所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动放在水平桌面上的木块，使木块缓缓滑动（接近匀速），可以从弹簧测力计上读出拉力F拉的大小。

取木块研究，在水平方向上，由于木块可视为匀速运动，据二力平衡条件知，木块受一个向左的力F f与拉力平衡。

力F f就是滑动摩擦力。

（6）产生条件：①两物体接触；②两接触的物体必须相互挤压，发生形变，有弹力；③两物体见要发生相对滑动；④两接触面不光滑（7）大小：两个物体间滑动摩擦力的大小F f正压力F N成正比，即F f=μF N。

说明：a. μ叫做动摩擦因数，它只与接触面的材料、粗糙程度有关，μ没有单位，动摩擦因数的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关；b.公式F f=μF N中F N是两个物体表面见的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡力条件等加以确定（4）方向：滑动摩擦力的方向总是跟它们的接触面相切，并且跟它们相对运动的方向相反。

注意：a.不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来，在上例中，物体A的运动方向向右，但相对接触物B的运动方向向左。

如放在汽车的物体，在汽车启动的过程中，车厢内的物体可能相对汽车向后滑动，但在路边上的人看来，物体总是向前运动的；b.概念中的“相对”两字要准确理解。

“相对”指的是研究对象相对于其接触的物体而言；c.滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反，也可能跟运动方向相同三、滚动摩擦力：定义：是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。

注意：压力相同是，滚动摩擦比滑动摩擦小很多四．三种摩擦比较五、用假设法判断摩擦力判断静摩擦力是否存在，要看是否具备静摩擦力产生的条件，但在通常情况下，其他条件是具备的，关键看物体是否有相对运动趋势，假设法有两种：一种是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看是否改变原来的运动状态，另一种是假设摩擦力存在，看是否改变原来的运动状态。

第一种假设往往用来判断做变速运动的物体的静摩擦力和其他外力存在但物体处于平衡状态时的静摩擦力，第二种假设往往用来判断物体不受其他外力，物体处于平衡状态时的静摩擦力假设法只是判断摩擦力的一种方法。

有时还可以根据力的作用效果判断，如（例8）c的情况，已知物体A做匀加速运动，说明物体A的运动状态发生了改变，因此，物体A一定受到静摩擦力作用。

要判断一个物体是否受摩擦力，我们可以从产生摩擦力的条件入手，条件是：①②③注意：物体对接触面的压力压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力。

其大小不一定等于物体的重力，以后的学习过程中我们会知道压力可能大于重力，可能小于重力，还可能等于重力，也可能与重力无关。

但是不论支持面是什么样的，也不论物体受力情况如何复杂，物体对支持面的正压力和支持面对物体的支持力，总是一对作用力和反作用力，所以许多情况下都是通过求物体所受支持力来求得正压力的。

注意：如图3所示的物体静止情况下的压力大小，可见压力与重力无关。

（1）静止的物体例1.下图（1）中，物体A静止在水平地面上; 图（2）中，物体B静止在斜面上; 图（3）中，物体C被压在竖直墙壁上而处于静止，试分析右图中，物体A、B、C是否受摩擦力？（2）运动的物体例2.下图中，物体A在水平向右的拉力作用下做匀速直线运动，B物体在水平皮带上跟随皮带一起做匀速直线运动，C物体沿着倾斜的皮带一起匀速直线运动，D物体沿着竖直墙壁向下做匀速直线运动，现在不考虑空气阻力，试分析它们是否受摩擦力？图（1）图（2）图（3）图（4）变式训练：如图所示，物体从斜面上匀速滑下的过程中（不计空气阻力），受到的力有（）A．重力和支持力B．重力、支持力和下滑力C．重力、下滑力和摩擦力D．重力、支持力和摩擦力（3）接触面光滑时例3. 如右图，小球重20牛，以2米/秒的速度在光滑水平面上做匀速直线运动，它在水平方向受到的推力是：（）A.0牛B.10牛C.20牛D.40牛分析解答：此题表面问的是推力，实际上还是要考虑摩擦力。

因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以物体在水平面上不受力或者受平衡力。

假设水平方向有推力，而在水平方向找不到与它平衡的力，是因为接触面光滑物体不受摩擦力，所以该物体在水平方向上不受力。

所以此题选“A”。

小结：通过以上的分析，我们会发现：静止的物体不一定不受摩擦力，运动的物体也有可能不受摩擦力。

要想判断一个物体是否受摩擦力，要善于运用产生摩擦力的条件，多运用平衡力的知识以及假设法去解决。

若接触面光滑，则物体在此表面将不受摩擦力。

六、摩擦力方向的判断（1） 滑动摩擦力方向的判断“滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反”是判断滑动摩擦力方向的依据。

这里要特别注意“相对运动”的含义，它是指研究对象相对于被接触物体进行的运动，判断滑动摩擦力方向的具体操作程序是：a. 选研究对象（受滑动摩擦力作用的物体）；b. 选跟研究对象接触的物体为参考系；c. 找出研究对象相对参考系的速度方向；d. 滑动摩擦力的方向与相对晕哦的那个的方向相反。

（2） 静摩擦力方向的判断“静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反”是判断静摩擦力方向的依据，这里尤其要注意“相对运动趋势方向”的判断，一般是采用化“静”为“动”的思路，利用“假设法”来判断相对运动趋势的方向，即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。

利用这种说法判断静摩擦力方向的操纵程序：a. 选研究对象（受静摩擦力作用的物体）；b. 选跟研究对象接触的物体为参考系；c. 假设接触面光滑，找出研究对象相对参考系的速度方向（即相对运动趋势方向）；d. .静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反例4．下图中，物体A 静止在斜面上，物体B 在水平接拉力作用下做匀速直线运动，物体C 被紧压在竖直墙壁上而处于静止，物体D 随皮带一起做匀速直线运动，试分析：物体A 、B 、C 、D 所受的摩擦力方向分别向哪儿？图（1） 图（2） 图（3） 图（4）分析解答：物体A 、C 和D 有向下的运动趋势，所以A 物体受到的静摩擦力方向沿着斜面向上，C 物体受到的静摩擦力方向沿着竖直墙壁向上，D 物体所受静摩擦力沿着皮带向上，B 物体相对地面向右运动，所以B 物体所受摩擦力向左。