摩擦力概念引入
在8.1《牛顿第一定律》这一节中，我们采用实验来研究阻力对运动的影响，这里的阻力，其实就是小车与木板间的摩擦力。
同样，我们搓手的过程，也能切身体会到两个手间的摩擦力效果。
鞋底都有凹凸不平的花纹，这也是利用摩擦力来防止我们滑倒。这一节，我们来一起分析摩擦力。
摩擦力分为两类：滑动摩擦力与静摩擦力。我们初中物理教材中只讲到了滑动摩擦力。
与教材不同的是，我们在文章后半部分还补充了静摩擦力的相关概念。我们认为，这对同学们进一步掌握摩擦力、提高考试得分能力是非常有必要的。
滑动摩擦力
两个相互接触的物体发生相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力一般用字母f来表示。
相互接触的物体的两个表面，即便看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，会发现凹凸不平。当相互接触的物体发生相对运动时，就会彼此阻碍，产生滑动摩擦力。
利用弹簧测力计，可以粗略对摩擦力进行测量。
实验：测量滑动摩擦力
用弹簧测力计拉动木块A，使其沿着长木板向右做匀速直线运动。
根据上一节8.2《二力平衡》知识可知，做匀速直线运动，木块A受力平衡。
对木块A进行受力分析，在水平方向物体向右运动，因此受到阻碍其向右运动的滑动摩擦力（方向向左）。
因为木块A做运算直线运动，弹簧测力计对木块的拉力，与上述的滑动摩擦力，满足二力平衡（大小相等、方向相反）。
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？我们来通过实验来具体研究这一问题。
实验：研究影响滑动摩擦力大小的因素
用弹簧测力计拉木块，使其沿着长木板做匀速直线运动。通过改变不同的参量来分析影响滑动摩擦力大小的因素。
如图所示，对比图甲与图乙，不同的压力作用，我们会发现压力越大，弹簧测力计示数越大。
由于弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力的大小，我们可以得到这样的结论：
接触面压力越大，物体间的滑动摩擦力就越大。
如图乙和图丙所示，长木板的粗糙度不同（毛巾表面更加粗糙），我们会发现粗糙程度越大，弹簧测力计示数越大。
由于弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力的大小，我们可以得到这样的结论：
接触面粗糙程度越大，物体间的滑动摩擦力就越大。
总之，摩擦力的大小，与接触面压力和接触面粗糙程度相关。
滑动摩擦力大小与重力
在上面的实验中，我们在物体上放置了砝码后，滑动摩擦力变大。有学生可能有这样的质疑：
为什么不说重力的增加，引起了滑动摩擦力的增加呢？我们可以借助下方的图像来理解。
如果我们并没有在物体上放置砝码，而是增加了如下图所示的一个外力，显而易见的是，滑动摩擦力会增加。
有条件的话，同学们可以配合，在实验室做一个这样的实验：
一个同学用手轻压物体，另外一个同学用弹簧测力计拉着物体匀速直线运动，同时来来测量力的大小。
静摩擦力的概念
物体在接触面上滑动，会产生滑动摩擦力。如果物体静止呢？会不会也有摩擦力的作用呢？
答案是肯定的。如下图所示，用力F推物体而不动，这就是典型的静摩擦力。
高中教材中有更为严谨的摩擦力的定义：
阻碍物体间相对运动（或相对运动趋势）的力，叫做摩擦力。
从中，我们可以得到静摩擦力的定义：
一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势时，所受到的阻碍物体相对运动趋势的力，叫静摩擦力。
如上图所示，红色物体位于斜面顶部，没有下滑，说明斜面上存在摩擦力，阻碍了物体沿着斜面向下滑动的趋势。这样的摩擦力就是静摩擦力。
静摩擦力的计算方法
王尚老师在这里直接告诉同学们静摩擦力的求解方法：画受力图，研究除了静摩擦力外其他的力。
静摩擦力的大小取决于其他力的大小。
如下图所示，如果F=10N，物体静止，那么根据二力平衡，静摩擦力的大小就是f=10N，其方向向左。
如果F=15N，物体依然静止，那么根据二力平衡，静摩擦力的大小就是f=15N，其方向向左。
如果物体受到两个水平向右的力的作用，其中F1=10N，F2=20N，物体依然静止。
那么，这是水平方向上三力平衡的状态，地面对物体的静摩擦力的大小，就是f=30N，其方向向左。
如果物体受到两个水平向右的力的作用，其中F1=10N，F2=20N，此外还受到两个水平向左的力的作用，其中F3=5N，F4=15N，物体依然静止。
问此时静摩擦力的大小是多少？同学们可以结合上个视频中讲到的合理的概念来求解。答案是：f=10N，方向向左。
如果F特别大，物体就向右运动了，那么此时摩擦力就不在是静摩擦力，而是滑动摩擦力了。
竖直方向上的静摩擦力大小计算，也是遵循：画受力图，研究除了静摩擦力外其他的力。
如下图所示，用一个水平向左的力F把物体压在墙上，物体处于静止。
物体受到的重力如果是G=40N，显然有向下的运动趋势。那么墙面对物体肯定有竖直向上的静摩擦力的作用，来阻碍这种趋势。
根据二力平衡，摩擦力的大小f=40N，其方向竖直向上。
摩擦力的利用与防止
人能够跑起来，就是利用鞋底与地面的摩擦力。同样，汽车能够向前走，也是利用轮胎与公路的摩擦力。
我们之所以选择橡胶作为鞋底和轮胎，就是要增加摩擦力，利用摩擦力。
摩擦力并不都是有益的，也有有害的一方面。
比如，齿轮间的摩擦，自行车链轮之间的摩擦，都是有害的摩擦力。
我们选择加润滑剂等手段，改变接触面的粗糙程度，来削弱这些摩擦力。
在机械制造设计领域，滚动的轴承，就是减小有害摩擦力的一种装置。
推荐文章：如何进行受力分析？
《摩擦力》基础知识巩固题
1.定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在上产生一种，就叫摩擦力。
2.摩擦力分为、，其中动摩擦又分为、。摩擦力的方向与物体的相反，有时起阻力作用，有时起动力作用。
3.滑动摩擦力：（1）测量原理：。（2）测量方法：把木块放在水平长木板上，用水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力，这时的拉力等于滑动摩擦力的大小。
4.应用：（1）理论上增大摩擦力的方法有：、、；（2）理论上减小摩擦力的方法有：、、、。
5.在压力和接触面积相同的情况下，摩擦比摩擦小得多，用来代替可以大大减小摩擦。在移动笨重物体时，人们常在重物下垫上滚木，就是这个原因。
6.一个质量是10kg的物体，沿水平面做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是20N，物体受到的拉力是N，水平面对它的支持力是N，如果将该物体用绳子匀速提起来，绳子对物体的拉力是N。
7.在平直的公路上，运动员骑自行车加速前行，有关车轮所受摩擦力方向说法是：前轮所受摩擦力方向向，后轮所受摩擦力方向向。
8.挂在墙壁的石英钟，它的秒针在走动的过程中受到转轴处的摩擦力阻力和重力的作用，当石英钟内电池的电能耗尽而停止走动时，其秒针往往停在表盘的点钟位置。
9.甲乙两个木块，甲木块在乙木块上方，乙木块与地面接触面粗糙。现用10N的力拉动乙木块，使甲乙木块同时向右做匀速直线运动，那么下面说法正确的是。
A、力对甲物体的拉力为10N。
B、力对甲物体的拉力不为零，但一定小于5N。
C、乙受摩擦力大小为5N。
D、甲所受摩擦力一定小于乙。
10.运动员双手攀竹竿匀速攀升和匀速下滑时，所受的摩擦力分别是f1和f2，则f1方向，f2方向，且f1f2。
《摩擦力》基础知识巩固题
1.接触面 阻碍物体运动的力
2.动摩擦 静摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦 相对运动方向
3.一对平衡力的大小相等 弹簧测力计
4.（1）增大压力 接触面变粗糙 变滚动为滑动 （2）减小压力 使接触面变光滑 变滑动为滚动 使接触面彼此分开（加润滑油或气垫）
5.滚动 滑动 滚动 滑动
6.20 98 98
7.后 前
8.9（解析：秒针受到重力和摩擦力双重作用，当电池耗尽的情况下，秒针有四个特殊点，12点、3点、6点、9点，其中12点和6点不受重力影响，只受摩擦力的阻碍作用；3点位置重力是动力，摩擦力是阻力；9点位置重力和摩擦力都是阻力；综上分析，在9点的位置，秒针受到阻力最大，所以停在9点位置的可能性最大。）
9.D
10.上 上 等于
（*部分内容源自初中物理网）
Was this helpful?
0 / 0
