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，一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=μF N计算．

(l)根据物体的受力情况，求出对物体的正压力F N.

(2)由公式F=μFN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．

二、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，

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=μ静FN，μ静为物体间的静摩擦因数，比动摩擦因数μ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)

(l)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F f =F N，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．=F下B．F上向上，F下向上，F上>F下

C．F上向上，F下向上，F上=F下D．F上向上，F下向下，F上>F下

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，因此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．摩擦力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O

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

由公式N F F μ=可知，滑动摩擦力的大小取决于两接触面的粗糙程度以及它们之间的正压力，与接触面积的大小无关，

例3 (单选）如图3-3-13所示，有一块质量为m 的，它的长、宽．高分别为25cm 、15 cm 、 8 cm ，当它平放。侧放和竖放在水平面上，用水平力拉动砖块时，砖块受到的摩擦力分别为1F ，2F ，3F 则它们的大小关系为( )

A ,1F >2F >3F : B, 1F =F 2=F 3 C 1F <2F <3F D.无法比较

误区五：—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 动情况区别开来．

即学即练

1．（单选）一根质量为m ，长度 为L 的均匀长方体木条放在 水平桌面

上，木条与桌面间的动摩擦因数为皿现用水平力F 推木条，当木条经过图

3-3-16所示位置时，桌面对它的摩擦力为( )

A ．mg μ

B ．mg μ3

2 C ．2mg μ D ．不能确定 2．（单选）关于滑动摩擦力，以下说法正确的是( )

A ．相互接触的物体发生相对运动时它们之间一定存在滑动摩擦力

B ．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动