3.3静摩擦力和滑动摩擦力解析

第二章相互作用——力小专题3 摩擦力的动态变化与突变问题【知识清单】１.静摩擦力力的大小与压力，随着发生变化，处于平衡状态的物体所受静摩擦力大小可以通过来确定。

2.滑动摩擦力的大小与压力，与物体运动速度大小、接触面的大小。

3.静摩擦力存在一个最大值即最大静摩擦力，最大静摩擦力的大小与压力，两物体间同样压力的情况下，最大静摩擦力比滑动摩擦力的大小。

静摩擦力突变为滑动摩擦力与时的临界状态是；滑动摩擦力突变可能为静摩擦力的临界状态是。

【答案】1.无关引起运动趋势的外力变化平衡条件 2.成正比无关 3.成正比略大一些静摩擦力达到最大静摩擦力相对速度减小到零时【考点题组】【题组一】静摩擦力的动态变化1.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N．现撤去F1保留F2．则木块在水平方向受到的合力为（）A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向左D．零【答案】D【解析】木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有f=F1-F2=10-2=8N；物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于8N；撤去F1后，外力为2N，故物体仍能处于平衡，故合力一定是零，D正确。

2.如图所示，某人为执行一项特殊任务，须从椭球形屋顶半中间位置开始向上缓慢爬行，他在向上爬行的过程中（）2题图A．屋顶对他的支持力变小B．屋顶对他的支持力变大C．屋顶对他的摩擦力变小D．屋顶对他的摩擦力变大【答案】BC【解析】由该人受力及平衡条件可知，屋顶对他的支持力等于重力沿垂直于屋顶切线的分力，屋顶对他的静摩擦力等于重力沿屋顶切线方向上的分力，故BC正确。

3.如图所示，质量均为m的物体A和物体B，用跨过光滑定滑轮的轻质细绳相连，A置于倾角θ=30°的固定斜面上，处于静止状态。

现用水平力F作用在物体B上，缓慢的拉开一小角度，物体A一直保持静止，此过程中A所受的摩擦力A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减少后增大D．先增大后减少【答案】A【解析】对A研究可知，原来细线的拉力大小等于B的重力，即T=mg＞mgsinθ，A原来所受的摩擦力沿斜面向下，当用水平向右的力F缓慢拉物体A，细线的竖直分力大小等于A的重力，所以细线所受拉力的大小一定增大，A所受的摩擦力增大4.如图所示，圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点转到A＇点，在这过程中P始终与圆柱体保持相对静止．那么P所受静摩擦力的大小随时间的变化规律，可由下面哪个图表示【答案】A【解析】分析如图所示，由于缓慢圆柱体缓慢转动，由平衡条件知f=mgsinθ，因θ先减小后增大，所以f先减小后增大，故B、D错误；又因角度随时间均匀变化，由三角函数知识知，在θ随时间均匀变化时，sinθ随时间的变化率先增大后减小，故C错误，A正确。

初中物理静摩擦力和滑动摩擦力的对比杜海峰（甘肃省平凉市第四中学744000）摘要：对于刚接触力学的初中学生来说，静摩擦力和滑动摩擦力的分析是一个很容易混淆的知识点，本文将对两者详细对比，并通过典型例题解析帮助学生掌握摩擦力大小、方向的分析．关键词：初中；静摩擦力；滑动摩擦力；对比中图分类号：G632文献标识码：A 文章编号：1008－0333（2019）26－0041－02收稿日期：2019－06－15作者简介：杜海峰（1985．8－），男，甘肃省平凉人，本科，一级教师，从事初中物理教学研究．初二学生刚开始接触力学，在学习摩擦力一节时，大多学生虽能从物体的运动状态区分静摩擦力和滑动摩擦力，但未能对两者详细对比区分，致使两者的影响影响因素混淆使用或不能正确使用．一、静摩擦力和滑动摩擦力的关联．物体与其接触面之间具有相对运动趋势，而未发生具体的相对运动时，物体与接触面之间存在与相对运动趋势相反方向的静摩擦力，该静摩擦力会随着外力的变化而变化，当外力逐渐增大时，静摩擦力也会随之增大，当静摩擦力增大超过最大静摩擦力时，物体开始在接触面上滑动，此时静摩擦力变为滑动摩擦力，若接触面之间的压力和粗糙程度不变时，滑动摩擦力的大小不再发生变化．二、静摩擦力和滑动摩擦力的区别物体运动状态摩擦力方向同接触面同压力摩擦力是否变化摩擦力大小变化摩擦力大小影响因素摩擦力大小非影响因素静摩擦力相对接触面静止与相对运动趋势相反随外力变化而变化f 摩=F 外F 外接触面压力大小；接触面粗糙程度．滑动摩擦力相对接触面滑动与相对运动相反不变物体匀速运动时，f 摩=F 外接触面压力大小；接触面粗糙程度．接触面积大小；物体是否匀速运动；物体运动快慢．说明：在解答摩擦力相关问题时，要注意静摩擦力和滑动摩擦力的影响和非影响因素，特别是不能把滑动摩擦力的影响因素拿来分析静摩擦力大小的变化．三、例题解析1．小华乘坐火车假期旅行时，上车后将一本书放在了车厢内的桌面上，火车启动后，列车开始做加速运动，书相对桌面静止，此时书在水平方向受力情况为：向（选填“前”、“后”）的力；当列车速度增大到180KM /h 后，列车开始做匀速直线运动，此时书在水平方向受力情况为：；突然列车紧急制动，书由于惯性向前滑动了一段距离，书滑动过程中在水平方向受力情况为：．解析本题主要考察摩擦力产生条件及摩擦力的方向，清晰分析书的相对运动状态至关重要．火车启动后，书和桌面一起向前做加速运动，书虽然相对桌面保持静止，但有向后的运动趋势，故此时书受到向前的静摩擦力，此摩擦力也是书向前加速运动的动力．当列车速度增大到180KM /h 开始做匀速直线运动时，桌面和书速度相同，且均处于平衡状态，书和桌面之间既没有相对运动也没有相对运动的趋势，书水平方向不受力．当列车突然制动，书由于惯性向前滑动时，书相对桌面有向前滑动的运动状态，书在水平方向受到向后的滑动摩擦力．答案：前；静摩擦力；不受力；向后的滑动摩擦力2．小明在河中嬉戏时，抓到了一条重8N 的鱼，他用30N 的力悬空静止握着鱼（鱼头竖直向上）向妈妈炫耀，此时鱼受到手的摩擦力为N ，方向为．妈妈告诉小明：“你应该握紧一点，小心鱼滑掉了．”小明便用50N的力握紧鱼，此时鱼受到手的摩擦力为N 解析手握鱼悬空时，鱼相对于手有竖直向下的运动趋势，受到竖直向上的静摩擦力．因为鱼处于静止状态，所以鱼在水平方面受到各个方向的握力平衡，竖直方向受到重力和静摩擦力平衡，此时静摩擦力大小只与竖—14—直向下的重力有关，根据二力平衡特点，f 摩=G =8N ．当手的握力增大时，鱼在竖直方向的受力情况没有发生变化，仍然只受到重力和静摩擦力，且它们仍是一对平衡力，所以摩擦力f 摩=G =8N ，保持不变．当手的握力增大时，增大的只是最大静摩擦力，即静摩擦力和滑动摩擦力转换的临界阈值．答案：8；竖直向上；83．如图，小明用水平向右10N 拉力刚好能使物体A 以2m /s 的速度向右匀速滑动，此时物体A 受到的摩擦力大小为N ；当拉力增大到15N 时，物体A 受到的摩擦力大小为N ；当物体速度增大到4m /s 时，物体A 受到的摩擦力大小为N ；当突然撤去拉力，物体由于惯性继续向右滑动时，物体A 受到的摩擦力大小为N ．解析本题主要考察滑动摩擦力的非影响因素．滑动摩擦力大小只与接触面的压力和粗糙程度有关，与物体滑动的快慢和是否匀速均无关．本题中当拉力为10N时，物体匀速滑动，拉力增大到15N 时必然加速运动，物体速度增大到4m /s 时，题中未明确物体是否匀速，撤去力后由于惯性继续滑动时为减少运动．物体A 在以上几种状态时，接触面的压力和粗糙程度始终未变化，只是运动快慢在不停变化，根据滑动摩擦力的影响因素可知，滑动摩擦力大小始终不变，同时可根据物体匀速运动时的受力来判断滑动摩擦力大小，f =F 拉=10N ．答案：10N 10N 10N 10N参考文献：［1］徐超，盛云生．从2017江苏高考14题谈静摩擦力与滑动摩擦力的区别［J ］．物理教学，2018，40（09）：55－56．［2］庄建英．静摩擦力与滑动摩擦力的整理归纳［J ］．教育前沿（理论版），2008（06）：133．［责任编辑：闫久毅］浅谈初中物理教学中如何做好与高中的衔接冯俞敏（山西省交口县第二中学032400）摘要：初中物理是高中物理的重要基础，从教材上的知识内容来看，高中物理的内容是在初中物理内容上的进一步深化与拓展．因此，只要做好了初中物理和高中物理的衔接，那么就可以为学生在高中阶段的物理学习打下基础．在文中主要就从初中物理教学出发，对初中物理教学中如何做好与高中的衔接进行探讨．关键词：物理教学；初高中衔接；问题；对策中图分类号：G632文献标识码：A 文章编号：1008－0333（2019）26－0042－02收稿日期：2019－06－15作者简介：冯俞敏（1969．10－），女，山西省吕梁人，中学高级教师，从事初中物理教学研究．前几天和高中物理老师一起参加了省教育厅组织的培训，老师们在一起交流最多的话题之一是教学中如何做好初、高中物理的衔接．结合自己平时的教学，谈谈在初中物理教学中如何做好与高中的衔接．一、初高中物理的区别1．教材的区别高中物理教材与初中教材所授的知识内容差不多，但在广度和深度上有所增加；理论性、系统性、综合性、学科间渗透性方面都有所增强．如初中物理力学的知识点约60个，而高中力学知识点增为90个．2．思维上的的区别初中学生思维具有形象、顺向、静态、单一的特点；高中学生思维具有抽象、逆向、动态、多向的特点．在思维方法上，要求学生从初中到高中由形象思维上升到抽象思维，实现认识能力的飞跃．3．能力上的的区别高中阶段要求学生具备的推理能力、分析综合能力、初步实验能力、和使用数学工具处理简单的问题的能力都比初中阶段有所提高．如：高中在实验能力上要求学生能独立完成教材中所列的实验，明确实验目的，理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论；能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题．初中则要求学生具备初步实验能力即可．4．方法上的的区别由于高中物理教学内容比初中多，教师无法像初中课堂上一样，将所学习的知识进行多次讲解、多次训练．这就要求学生在教师的引导下独立、主动地参与学习，并获取知识．养成独立思考、独立完成实验、灵活运用已学—24—。

三种摩擦力的大小关系如下：
1. 静摩擦力的大小：静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm。

具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。

2. 滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

公式为：F=μFN。

其中，F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数。

3. 三种摩擦力的大小关系：静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。

总的来说，三种摩擦力的大小关系主要取决于相对运动趋势的强弱、压力以及物体的运动状态等因素。

如需了解更多信息，建议查阅物理书籍或咨询物理学家。

在初中物理学习中，力学部分是重点，也是难点。

而在力学中解决摩擦力有关问题尤为困难，首先摩擦力有三种：即静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力; 其次摩擦力的方向和大小不容易搞清楚。

下面就通过一些例题来说明：一、判断是否受摩擦力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：①两个物体相互接触并挤压，即两个物体之间有弹力②接触面不光滑③物体有相对运动的趋势或发生相对运动注意：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，图（1）图（2）图（3）试分析上图中，物体A、B、C是否受摩擦力？分析解答：上图中物体A、B、C分别相对于地面、斜面、墙面均处于静止状态，但其中物体B、C有相对运动的趋势，所以B、C受摩擦力，而A物体不受摩擦力。

（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？第1页（共4页）第2页（共4页）图（1） 图（2） 图（3） 图（4）分析解答：图（1）、图（4）中的物体均有相对运动，同时结合平衡力的知识可以判断物体A 和D 都受摩擦力。

图（2）中的物体B 相对皮带是静止的，若假设物体B 受水平方向的摩擦力，则在水平方向找不到与摩擦力平衡的力。

初中物理力学部分摩擦力和滑动摩擦力的解析及计算摩擦力是我们在日常生活和物理实验中经常遇到的力之一。

了解摩擦力和滑动摩擦力的解析和计算方法，有助于我们更好地理解和应用力学知识。

本文将介绍初中物理力学部分摩擦力和滑动摩擦力的解析和计算方法。

一、摩擦力的概念摩擦力是物体相对运动或趋向运动时，由于接触面间相互阻碍而产生的一种力。

摩擦力的大小与物体间的压力和物体表面间的粗糙程度有关。

二、静摩擦力的解析和计算在物体不发生相对滑动的情况下，接触面间的静摩擦力会抵消外力，使物体保持静止。

静摩擦力的大小可以通过以下公式计算：静摩擦力 = 静摩擦系数 ×物体所受的法向压力静摩擦系数是摩擦面间的属性，不同材质和不同接触表面的物体具有不同的静摩擦系数。

根据实验数据和摩擦系数的表格，我们可以知道物体间的静摩擦系数，从而计算静摩擦力的大小。

三、滑动摩擦力的解析和计算当物体趋向或发生相对滑动时，接触面间的滑动摩擦力会产生。

滑动摩擦力的大小可以通过以下公式计算：滑动摩擦力 = 滑动摩擦系数 ×物体所受的法向压力滑动摩擦系数也是摩擦面间的属性，与静摩擦系数略有不同。

同样地，我们可以通过实验数据和摩擦系数的表格了解物体间的滑动摩擦系数，从而计算滑动摩擦力的大小。

四、摩擦力实例分析以一个简单的实例进行分析，假设一个物体A放在一个倾斜角度为θ 的斜面上，斜面表面与物体A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数分别为μs 和μk。

根据力的平衡条件，我们可以得到以下结论：1. 当斜面倾斜角度小于一定角度时，物体A保持静止，静摩擦力的大小为：静摩擦力= μs × 物体A所受的法向压力2. 当斜面倾斜角度超过一定角度时，物体A发生滑动，滑动摩擦力的大小为：滑动摩擦力= μk × 物体A所受的法向压力在具体问题中，我们可以根据所给条件计算出物体A所受的法向压力，并结合相应的摩擦系数进行计算，从而得到所需的摩擦力大小。

物理学中的滑动摩擦力与静摩擦力分析摩擦力是我们生活中经常遇到的一种现象。

无论是我们行走时踩在地面上的摩擦力，还是我们用手提起物体时感受到的摩擦力，都是物体之间接触时产生的力的一种表现形式。

而在物理学中，我们通常将摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力两种类型。

本文将对这两种摩擦力进行分析。

首先，我们来了解一下滑动摩擦力。

滑动摩擦力指的是当两个物体相对滑动时产生的阻力。

在滑动摩擦力的作用下，两个物体之间的摩擦力与两个物体之间的压力成正比。

也就是说，当施加在两个物体之间的压力增大时，摩擦力也会增大，而当施加在两个物体之间的压力减小时，摩擦力也会减小。

滑动摩擦力的大小与物体之间的摩擦系数有关。

摩擦系数表示两个物体之间摩擦力的大小。

具体来说，摩擦系数是一个比例常数，它与两个物体之间的材料特性有关。

一般来说，不同材料之间的摩擦系数会有所差异，例如金属材料之间的摩擦系数通常较小，而橡胶材料之间的摩擦系数则较大。

接下来是静摩擦力。

静摩擦力指的是当两个物体相对静止时产生的阻力。

与滑动摩擦力不同的是，静摩擦力的大小与施加在两个物体之间的外力的大小有关。

具体来说，当两个物体之间的外力小于静摩擦力的最大值时，物体之间不会发生相对滑动，静摩擦力会保持物体静止。

只有当外力超过了静摩擦力的最大值时，物体之间才会发生相对滑动。

静摩擦力的大小也与摩擦系数有关。

但与滑动摩擦力不同的是，静摩擦力的最大值通常会大于滑动摩擦力。

这是因为当物体相对静止时，两个物体之间的微观结构会发生改变，表面不规则部分之间会发生更多的接触，从而增加了静摩擦力。

需要注意的是，无论是滑动摩擦力还是静摩擦力，它们的方向始终与物体相对运动的方向相反。

这意味着摩擦力始终是一种阻力，会减缓物体运动的速度。

在实际应用中，摩擦力通常会带来一些不便和损耗。

因此，我们常常会采取一些措施来减小摩擦力。

例如在机械装置中加入润滑剂，或者在地面上铺设光滑的材料，都可以有效减小摩擦力，提高运动的效率。

物理解析初中物理中的摩擦力与滑动摩擦力解析与计算摩擦力是物体表面之间的相互作用力，它在我们日常生活和学习中扮演着重要的角色。

在物理学中，摩擦力被广泛研究和应用，特别是在初中物理课程中。

一、摩擦力的概念摩擦力是由两个物体间的微观不规则表面接触产生的相互作用力。

它可以分为静摩擦力和动摩擦力两种。

1. 静摩擦力静摩擦力是指当物体尚未开始运动时，两个物体表面之间的相互作用力。

静摩擦力的大小与施加在物体上的外力相等，直到外力超过静摩擦力的极限值，物体才会开始运动。

2. 动摩擦力动摩擦力是指物体在运动过程中，两个物体表面之间的相互作用力。

动摩擦力的大小与物体之间的接触力成正比，但与物体之间的相对速度无关。

一旦物体停止运动，动摩擦力也会消失。

二、摩擦力的计算根据物体之间的接触面积和表面粗糙度，我们可以利用公式来计算摩擦力的大小。

下面是两种常见的计算方法：1. 静摩擦力的计算静摩擦力的大小与物体之间的接触面积和静摩擦系数的乘积成正比。

公式如下：静摩擦力 = 接触面积 ×静摩擦系数2. 动摩擦力的计算动摩擦力的大小与物体之间的接触面积和动摩擦系数的乘积成正比。

公式如下：动摩擦力 = 接触面积 ×动摩擦系数三、摩擦力的影响因素摩擦力的大小受到多种因素的影响，包括物体之间的接触面积、表面粗糙度以及物体之间的相对速度等。

1. 接触面积物体之间的接触面积越大，摩擦力也越大。

这是因为更多的接触面会增加摩擦力的作用面积，使得摩擦力增大。

2. 表面粗糙度物体表面越粗糙，摩擦力越大。

粗糙的表面会增加物体之间的相互作用力，从而增加摩擦力的大小。

3. 相对速度在物体运动的过程中，相对速度对动摩擦力没有影响。

不论是缓慢运动还是较大速度运动，动摩擦力的大小都取决于接触面积和动摩擦系数的乘积。

四、摩擦力的应用举例摩擦力在日常生活和科学研究中发挥着重要的作用。

以下是一些摩擦力的典型应用：1. 制动系统摩擦力广泛应用于制动系统中，如车辆的刹车和自行车的刹车。

摩擦力摩擦力1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.2.分类：滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力.一、滑动摩擦力1.滑动摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动.2.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反.3.滑动摩擦力的大小由公式F＝μF N计算(也可以由二力平衡来求解)(1)F N是两个相接触的物体间的压力，它不一定等于重力，F N的大小可以与重力G大小相等，也可以不等.(2)动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与F N无关.(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关.小试牛刀：例1：如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1开始向右运动，同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动，且A、B接触面粗糙．下列判断正确的是（）A．若v1=v2，A、B之间无摩擦力B．若v1＞v2，A受到B所施加的向右的滑动摩擦力C．若v1＜v2，B受到A所施加的向右的滑动摩擦力D．若v1＞v2，A、B之间无滑动摩擦力【答案】A【解析】A、若v1=v2，则A、B相对静止，A、B之间无滑动摩擦力，故A正确；BD、若v1＞v2，则A相对B向右运动，故B对A施加向左的滑动摩擦力，故BD错误；C、若v1＜v2，则B相对A向右运动，故B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力，故C错误．例2：如图所示，在水平力F1、F2的作用下木块静止在水平地面上，其中F1=8N，F2=3N，若将F1的大小逐渐减小到零（方向不变），则在这个过程中木块受到的摩擦力（）A．摩擦力一直减小，方向保持水平向右B．摩擦力一直减小，方向保持水平向左C．摩擦力先减小到零，然后又逐渐增大，方向先水平向右，再水平向左D．摩擦力先减小到零，然后又逐渐增大，方向先水平向左，再水平向右【答案】D【解析】规定F1方向为正方向，则水平力F1、F2的合力为：F=F1﹣F2，将F1的大小逐渐减小到零（方向不变），则合力F从5N逐渐减小为零，然后逐渐增加为﹣3N（负号表示方向）；两个拉力的合力为5N时，物体不动，故小于5N物体也不会动；根据平衡条件，静摩擦力与合力F等值、反向、共线，故摩擦力先从5N开始减小为零，然后反向增加到3N；方向一直与较大的力反向，故先向左后向右；故选D．二、静摩擦力1.静摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动趋势.2.静摩擦力的方向：与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角.3.静摩擦力的大小(1)范围：0＜F f≤F fmax.(2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解.(3)静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比.4.判断静摩擦力有无的方法(1)定义法：在判断物体间是否存在静摩擦力时，可用假设法，先假设接触面是光滑的，看物体是否发生相对运动。