静摩擦力的有无及大小的判断方法

第18点静摩擦力有无及方向的判断方法1．条件判断法(1)根据摩擦力的产生条件(即：①物体间接触且挤压；②接触面粗糙；③物体间有相对运动趋势)判断摩擦力的有无．(2)根据“摩擦力的方向沿着接触面与相对运动或相对运动趋势的方向相反”判断摩擦力的方向．2．用假设法判断假设法，就是假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动．若发生相对运动，则说明物体原来的静止是具有相对运动趋势的静止，且假设接触面光滑后物体发生的相对运动方向即为物体相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向．3．用平衡条件判断有时物体间的相对运动趋势不明显，用假设法也不易判断，但如果物体处于平衡状态，则可由物体的平衡条件来判断是否受静摩擦力及所受静摩擦力的方向．4．相互作用判断法若甲对乙有摩擦力，则乙对甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反．对点例题判断下列图中物体A是否受静摩擦力作用(A和B相对静止)；若受，判断物体A受的静摩擦力沿什么方向？解题指导甲图所示情况物体A处于平衡状态，假设物体A受静摩擦力作用，根据二力平衡知识可知，物体A的平衡状态被破坏，因此假设是错误的，故在甲图情况下物体A不受静摩擦力．乙图所示情况下物体A也处于平衡状态，由于物体A受向右的力F的作用，由二力平衡知物体A一定受向左的静摩擦力作用．丙图所示情况，用力F 拉水平地面上的物体B，物体B及其上面的物体A保持相对静止做匀速直线运动，假设物体A受静摩擦力作用，根据二力平衡知识可知，物体A的平衡状态被破坏，因此假设是错误的，物体A不受静摩擦力．丁图所示情况，由于物体A做匀速直线运动，说明物体A在水平方向上受力平衡，根据二力平衡知识可知，物体A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用，静摩擦力的方向与运动方向相反．答案见解题指导技巧点拨 1.判断静摩擦力方向可用假设法，也可用平衡条件法，也可先判定相对运动趋势的方向，再判定静摩擦力的方向．2．隔离法的应用：本题解析中我们一直以物体A为研究对象，分析物体A受周围物体(本题只有物体B)对它的作用力的情况而不考虑其他物体(本题中的地面)，这种研究问题的方法就是隔离法，是研究由多个物体组成系统的问题中，分析其中一个物体受力的基本方法．1．有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑，如图1所示．现用一水平力F作用在乙物体上，甲、乙、丙三个物体仍保持静止，下列说法正确的是()图1A．丙受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左B．甲受到水平向右的摩擦力作用C．乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右D．丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向右答案AC解析甲、乙、丙均处于静止状态，确定丙与地面间的摩擦力可采用整体法．研究甲、乙、丙的受力情况时，需要将它们隔离开进行分析．对于选项A，以甲、乙、丙三者整体为研究对象，此整体在水平方向上受平衡力的作用，因此丙受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向水平向左，选项A正确；对于选项B，以甲为研究对象，甲不受摩擦力，选项B错误；对于选项C、D，乙对丙的摩擦力与丙对乙的摩擦力大小相等、方向相反，乙对丙摩擦力的大小等于F、方向水平向右，故选项C正确，选项D错误．2．如图2所示，主动轮A通过皮带带动从动轮B按图示方向匀速运动，则()图2A．物体m受到的摩擦力方向向右B．物体m受到的摩擦力为零C．主动轮上P点所受摩擦力方向向上D．从动轮上Q点所受摩擦力方向向下答案BC解析由于物体随皮带一起匀速运动，所以物体m没有相对皮带运动的趋势．因此物体m不受摩擦力的作用，选项A错误，B正确；假设皮带光滑，主动轮上P点相对于皮带向下运动，所以P点所受摩擦力方向向上，选项C正确；从动轮B之所以运动，是因为受到摩擦力的作用，所以从动轮上Q点受到的摩擦力方向向上，选项D 错误．因此正确选项为B、C.。

如何计算摩擦力的大小和判断摩擦力的方向？本报记者李位华高中物理教学中“物体的受力分析”是物理学中的难点，在三种性质的力中，“弹力”、“摩擦力”属于高考热点，而摩擦力大小的计算和方向的判断是每年高考必考内容之一，对物体的受力分析恰恰又是高一学生学习的难点。

为此，遵义市桐梓县木瓜中学的江君权老师结合自己多年的教学经验总结出学生在学习摩擦力中容易出现的思维误区，并提出避免陷入这些误区的办法供同学们参考：误区之一：摩擦力的方向总与物体的运动方向相反解决办法：正确理解“摩擦力的方向总与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反”中的“相对运动”。

相互作用的物体，把其中一个作为参考系，另一个作为研究对象，则研究对象相对于该参考系的运动，即为“相对运动”。

例题简析：如图1，在光滑水平面上有一静止的长木板B，另一木块A以一定的初速度v滑上表面粗糙的长木板，此时木块A受到的摩擦力与其运动方向（相对地面）相反，而木板B受到的摩擦力则与其运动方向（相对地面）相同。

但二者受到的摩擦力均与其相对运动（以相互作用的另一物体为参考系）方向相反。

误区之二：摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上解决办法：正确理解“摩擦力的方向沿两个物体的接触面的切线方向，且与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反，但不一定与物体的运动方向在同一条直线上。

”例题简析：如图2，一小物块放在水平粗糙圆盘上，与圆盘一起做匀速转动，物块相对圆盘具有沿径向向外运动的趋势，所以物块所受的静摩擦力方向沿径向指向转轴，即物块所需的向心力。

显然，物块所受的摩擦力（沿沿径）与物块运动方向（沿切向）不在同一条直线上。

误区之三：摩擦力总是阻力，或者说总是阻碍物体的运动解决办法：正确理解“摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动（滑动摩擦力）或阻碍物体间的相对运动趋势（静摩擦力），但不一定阻碍物体间的实际运动。

摩擦力可以是阻力，也可以是动力。

”例题简析：如图1中木块A受到的摩擦力为阻力，而木板受到的摩擦力为动力。

摩擦力的大小与哪些因素有关摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力两种，影响其大小的因素很多，一般跟物体受力情况和接触面光滑程度及正压力相关。

首先我们应该判断摩擦力是属于静摩擦还是滑动摩擦。

判断的依据就是有没有两者之间的相对滑动。

如果没有相对滑动的话，那么它就属于静摩擦力。

如果有相对的滑动，那么它就属于滑动摩擦。

静摩擦力的大小和它的总体受力情况是直接相关的。

如果物体处于平衡状态，则合外力为零，通过受力分析可以求得这个静摩擦力的大小。

比如静止在斜面上的物体所受静摩擦力的大小为mgsinθ。

但是如果物体处于加速状态，则计算静摩擦力的大小就应该整体考虑合外力提供加速度F合=ma，通过这个公式计算静摩擦力的大小。

如果运动中物体产生了相对滑动是滑动摩擦力的话，计算起来就直接用F=uN来计算就可以了。

这时候决定滑动摩擦力大小的就应该考虑摩擦因数及正压力了。

计算的方法仍然是受力分析，依据运动状态列方程，求解正压力N，然后代入公式进行滑动摩擦力的计算。

摩擦力的分类与判断方法：（1）滑动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，此时摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。

影响滑动摩擦力大小的因素：压力的大小和接触面的粗糙程度。

在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

（2）滚动摩擦：一个物体对在它表面上滚动的物体产生的摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

（3）静摩擦：一个物体相对于另一个物体来说，有相对运动趋势，但没有相对运动时产生的摩擦，它随外力的变化而变化，当静摩擦力增大到最大静摩擦时，物体就会运动起来。

不同性质摩擦力的大小计算刚才我们提到过，摩擦力的分类非常重要，这是与前面探究的重力与弹力不同的地方；摩擦力的性质直接影响到其大小的计算。

我们下面来和大家逐一说明。

♦滑动摩擦力的大小计算必须要用公式f=μN来计算（1）在对物体进行受力分析的时候，必须先分析弹力，再来分析滑动摩擦力的大小。

一般受力分析是采取坐标系分解的方法。

（2）有滑动摩擦力的大小才能用公式f=μN，其中的N表示正压力，不一定等于物体重力mg；♦静摩擦力的大小计算（1）必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦力的计算公式（f=μN）来计算。

从实际的测量数据来看，其最大值略大于滑动摩擦力。

在一般的计算中，往往会告知条件：最大静摩擦力等于滑动摩擦力（fmax=μN）。

（2）静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定（“被动性质的力”），其可能的取值范围是：0＜f≤fm。

以上是很多高中物理教辅书上的东西，相信大家看得厌倦了。

在此王尚为大家做个总结：滑动摩擦力只能通过f=μN 计算，静摩擦根据受力分析图来求。

摩擦力产生的条件：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。

这四个条件缺一不可，两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件而非充要条件。

（没有弹力就不可能有摩擦力，但有弹力不一定就一定有摩擦力。