静摩擦力和滑动摩擦力

各位评委大家好，我是11级电教班的张修阳，今天，由我来为大家讲解一下高中物理里面的滑动摩擦力与静摩擦力的关系。

首先，我们知道， 两个接触面不光滑的物体相互作用，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，沿接触面切线方向有阻碍相对滑动的作用，这种现象称为摩擦；这种阻碍相对运动的作用力称为摩擦力。而摩擦力又分为滑动摩擦力和静摩擦力。（板书1 ）

我们先对滑动摩擦力说起，这个力比较容易分析，因为当物体与支持面之间存在正压力并发生了相对运动，滑动摩擦力就产生了，他只与正压力N和μ有关，μ是动摩擦系数与材料材质、粗糙程度有关，物体表面越粗糙μ就越大。所以滑动摩擦力的大小就是F=μN（板书2 ），方向呢（板书3 ），就是与瞬时的相对运动方向相反,不用再考虑其他受力与运动状态，比较容易去求解，性格直率，真是一个“纯爷们儿”。

相反，静摩擦力就想一个“小姑娘”一样，有丰富的内心世界却不善于表达出来，只有靠我们慢慢的去研究她。首先，我们得判断静摩擦力产生的条件：第一，两个相互接触的物体之间存在正压力；第二，接触面不光滑；第三，两物体是相对静止，但存在相对运动趋势。只有她的具体值取决于物体的受力情况与运动状态，大小等于引起静摩擦力的外力，大小在0到最大静摩擦力之间（板书4 ），而方向呢就犹如女人心海底针一样，是不能轻易一眼就看得出来的，需要判断相对运动的趋势，静摩擦力的方向与相对运动趋势相反（板书5 ）。在计算静摩擦力时应先对物体经行受力分析与运动状态分析，再根据平衡条件与牛顿第二定律列方程求解即可。

为了更进一部对这两个摩擦力经行分析，我们可以经行这么一个实验：（板书6）

由这个实验我们可以得到这么一个实验记录（板书7）。

由此可见，最大静摩擦力Fmax是比滑动摩擦力大的。在高中力学中，静摩擦力的分析与解析是一个重难点部分，学生要想更好的掌握这个知识点，不仅需要通过大量试题来检验更重要的是要将摩擦力与生活将联系起来，留心生活中的点点滴滴，体会摩擦力的其乐无穷。

滑动摩擦力与静摩擦力不能同时存在

看到此题目，你立即会想到滑动摩擦力存在于发生相对滑动的两个相互接触的物体之间，而静摩擦力存在于相对静止的具有相对运动趋势且相互接触的两个物体之间，它们不能同时存在是显而易见的．但是，在高三物理复习当中，我们经常遇到下面一些问题，对这些问题，有相当一部分学生认为，滑动摩擦力与静摩擦力是同时存在的．笔者对此类问题进行了搜集和整理，以便于与同仁共同探讨．

例1 如图1所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面上放一物体，物体重为Ｇ，静止在斜面上．现用与斜面底边平行的力Ｆ＝Ｇ／2推该物体，物体恰好在斜面内做匀速直线运动，则物体与斜面间的动摩擦因数μ等于多少?物体匀速运动的方向如何?

图1

分析 对于这道题，很多学生分析认为，不施加推力物体静止在斜面上，说明开始重力的分力与斜面对物体的静摩擦力平衡，现施一水平推力使物体做匀速直线运动，物体运动的方向必沿推力Ｆ的方向，此时沿斜面向下的重力与沿斜面向上的静摩擦力平衡了，从而得到

Ｆ＝μＮ，Ｎ＝Ｇｃｏｓ30°，

所以μ＝Ｆ／Ｎ＝（Ｇ／2）／Ｇｃｏｓ30°＝／2．

上述分析是错误的．因为给物体施加推力后，物体沿斜面做匀速直线运动，物体与斜面之间只存在滑动摩擦力，而不存在静摩擦力．

正确解法 因为在推力Ｆ作用下物体沿斜面做匀速直线运动，所以物体与斜面间存在滑动摩擦力，并且在斜面内，重力的分力、推力Ｆ和斜面对物体的滑动摩擦力这三力平衡．首先求出推力Ｆ与重力的分力的合力Ｆ′的大小

Ｆ′＝＝（／2）Ｇ，

Ｆ′的方向沿斜面向下与推力Ｆ成θ角，则

ｔｇθ＝Ｇｓｉｎ30°／Ｆ＝1，即θ＝45°．

物体受到的滑动摩擦力ｆ应与力Ｆ′平衡，即摩擦力大小为ｆ＝Ｆ′＝Ｇ／2，

所以 μ＝f／Ｎ＝（Ｇ／2）／Ｇｃｏｓ30°＝／3．

摩擦力ｆ的方向与力Ｆ′方向相反，沿斜面向上，与推力Ｆ成135°角，所以物体沿斜面斜向下与推力Ｆ的方向成45°角做匀速运动．

滑动摩擦和静摩擦的区别和计算

摩擦力是我们日常生活中经常会遇到的力之一。它是物体相互接触并相对运动时产生的一种阻力，直接影响着物体的运动和停止。在摩擦力的作用下，物体的速度会减小或者停止。在研究摩擦力的时候，我们常常需要了解滑动摩擦和静摩擦的区别以及如何计算。

一、滑动摩擦和静摩擦的概念

滑动摩擦是指当两个物体相互接触并相对运动时产生的力。当我们用手推动一个物体时，手和物体发生相互作用，产生一种相对于物体运动方向的摩擦力。这种摩擦力有时也被称为运动摩擦力。滑动摩擦的大小与物体的质量、接触面积以及表面间的粗糙程度有关，通常情况下随着物体之间相对速度的增大而增大。

静摩擦是指当两个物体接触但没有相对运动时产生的力。当我们尝试推动一个静止的物体时，由于物体的静摩擦力的作用，我们需要施加一定程度的力才能使物体开始运动。静摩擦力和滑动摩擦力一样，与物体的质量、接触面积以及表面间的粗糙程度有关。静摩擦力的大小一般来说比滑动摩擦力大。

二、滑动摩擦和静摩擦的区别

滑动摩擦和静摩擦之间的主要区别在于物体是否发生相对运动。滑动摩擦发生在两个物体之间存在相对运动的情况下，而静摩擦则存在于两个物体接触但没有相对运动的情况下。这种区别导致了两者的性质和作用有所不同。 首先，滑动摩擦力通常比静摩擦力小。因为在物体相对运动的过程中，滑动摩擦力往往会随着速度的增大而逐渐减小。相比之下，静摩擦力在物体没有相对运动时可以达到最大值，并且比滑动摩擦力大。

其次，滑动摩擦力不仅与物体之间的接触面积有关，还与物体表面的粗糙程度相关。当物体表面越粗糙时，摩擦力通常会增加。静摩擦力也受这些因素的影响，但通常要大于滑动摩擦力。

最后，滑动摩擦力和静摩擦力的计算方式也不相同。滑动摩擦力可以通过以下公式进行计算：

F滑 = μ滑 * N

其中，F滑表示滑动摩擦力的大小，μ滑为滑动摩擦系数，N为物体之间的法向压力。

静摩擦力计算的方式略有不同，因为静摩擦力的大小可以取一个范围值，即满足以下不等式：

摩擦力静摩擦力和滑动摩擦力

摩擦力是我们日常生活中经常遇到的一种力量，它对物体的运动以及相互间的接触产生重要影响。摩擦力可以分为静摩擦力和滑动摩擦力两种。

一、静摩擦力

静摩擦力是指两个物体相对运动趋向停止时的摩擦力，也可以说是阻止物体开始运动的力。当我们想将物体从一个表面上推动起来时，物体会受到静摩擦力的阻碍。静摩擦力的大小取决于两个物体之间的粗糙程度以及它们之间的压力。如果两个物体之间的压力增加，静摩擦力也会随之增加。

静摩擦力可以通过以下公式来计算：

F静 = μs * N

其中，F静是静摩擦力，μs是静摩擦系数，N是垂直于物体表面的压力。

静摩擦力的方向始终与试图推动或拉动物体的力的方向相反。当推力或拉力小于或等于静摩擦力时，物体将保持静止。

二、滑动摩擦力

滑动摩擦力是指物体在表面上滑动时受到的摩擦力。当我们推动或拉动一个已经开始移动的物体时，物体会受到滑动摩擦力的作用。滑动摩擦力的大小取决于物体之间的表面粗糙度、压力以及滑动速度。通常情况下，滑动摩擦力比静摩擦力要小。

滑动摩擦力可以通过以下公式来计算：

F滑 = μk * N

其中，F滑是滑动摩擦力，μk是滑动摩擦系数，N是垂直于物体表面的压力。

与静摩擦力不同的是，滑动摩擦力的方向始终与物体的运动方向相反。

三、应用实例

摩擦力是许多实际应用中必须考虑的重要因素之一。以下是一些与摩擦力相关的应用实例：

1. 轮胎与路面之间的摩擦力：在汽车行驶过程中，车轮与路面之间的摩擦力起着至关重要的作用。足够的轮胎和路面之间的摩擦力能够确保车辆在转弯、刹车时有足够的抓地力。

2. 制动器的摩擦力：制动器是我们常见的一种利用摩擦力的装置。当我们踩下刹车踏板时，刹车片与刹车盘之间的摩擦力能够使车辆减速甚至停下来。

3. 摩擦力的减小：我们在滑冰或滑雪时，会涂抹特殊的减摩膏或蜡，以减小滑行过程中的摩擦力。这样可以使滑行更加顺畅。

总结： 摩擦力是我们生活中不可忽视的力量，它影响着物体的运动以及物体间的相互作用。静摩擦力阻碍物体开始运动，而滑动摩擦力则阻力物体在表面上滑动。了解摩擦力的性质和计算方法，对我们理解物体运动和设计各种装置都具有重要意义。