摩擦力相关考点分析

2016-08-01雒科党

考试周刊 2016年56期

关键词：加速运动摩擦力卡车

雒科党

摩擦力是高中物理中的重点知识，也是难点知识。对摩擦力的考查往往会结合物体的受力分析、物体的平衡、牛顿运动定律的应用和功能关系。所以，要想突破这个重、难点，我们必须对摩擦力有更全面的认识。下面我们结合考题对摩擦力进行全面分析。

一、摩擦力有无及方向的判定

1.根据摩擦力的产生条件进行判定。

摩擦力的产生条件有以下三个，而且这三个条件缺一不可。

a.两物体的接触面不光滑。

b.两物体相互接触且相互间存在弹力。

c.两个物体的接触面存在相对运动（或相对运动趋势）。

确定存在摩擦力后，再根据摩擦力总是与物体相对接触面的运动方向（或者相对接触面的运动趋势的方向）相反，确定摩擦力的方向。

解析：由于两物体在沿粗糙墙壁下滑的过程中不能产生与墙壁之间的压力，因此两物体与墙壁之间不存在摩擦力，C、D错误。二者一起做自由落体运动，处于完全失重状态，AB之间没有弹力，B错误。选择A项。

2.根据物体的运动状态进行判定。

有的情况下是否满足摩擦力产生的条件不好判断，特别是物体间是否存在相对运动趋势及其方向的判定。这种情况下需要结合运动状态及假设的方法判断静摩擦力的有无及其方向。

例2.卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.当卡车开始运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动

B.当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动

C.当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零

D.当卡车制动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零

巩固训练：如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体A的受力个数为（）

A.2 B.3 C.4 D.5

二、摩擦力相关的几个错误观点的辨析

1.不能说摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。

摩擦力的方向总是与接触面相切，静摩擦力的方向与物体相对接触面的运动趋势的方向相反；滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反。而不是与物体的运动方向相反，因为物体的运动方向一般是相对地面来说的，而地面不一定是接触面。所以，我们只能说摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反。

2.不能说摩擦力一定阻碍物体的运动，一定是阻力。

3.不能说静摩擦力一定不做功，滑动摩擦力一定做负功。

4.不能说摩擦力的方向一定与物体的运动方向共线。

摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同，可能与物体的运动的方向相反，还可能与物体运动方向成一夹角。

例4.如图所示，物体A静止在匀速转动的圆盘上，试判断A所受静摩擦力的方向。

解析：对A进行受力分析：受竖直向下的重力和竖直向上支持力，A又随圆盘一起做匀速圆周运动，需要的向心力就只有圆盘对A的静摩擦力提供，方向指向圆心。摩擦力的方向与物体的运动方向成90°角。因此，摩擦力的方向可以和运动的方向成一定的角度，不一定与运动方向在一条直线上。

5.不能说静止的物体受到的摩擦力必定是静摩擦力，运动的物体受到的摩擦力必定是滑动摩擦力。

例5.如图所示，B置于光滑的水平面上，A置于B的上面，且A、B接触面粗糙。在（1）图中A、B在水平力F作用下，一起向右做加速运动，在（2）图中A用轻绳水平拉住，B在F的作用下，向右运动。试分析A、B之间的摩擦力。

解析：在（1）中A、B一起向右做加速运动，但A与B保持相对静止，A向右做加速运动，必受到向右的力的作用，这个力就是B给A的向右的静摩擦力。即：运动的物体受到静摩擦的作用。在（2）中，B相对于A向右运动，A相对地面静止不动，A、B之间的摩擦力是滑动摩擦力，B给A的向右的滑动摩擦力。即静止的物体受到滑动摩擦力的作用。总之，受静摩擦力作用的物体相对接触面一定是静止的，相对地面可以是运动的。受滑动摩擦力作用的物体相接触面一定是运动的，相对地面可以是静止的。

三、摩擦力大小的计算

（1）μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力。

（2）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关。