高中物理中摩擦力存在与否的判断依据及大小

吴典泽

摘 要：在我们高中物理的学习中，一个重要的难点就是摩擦力，这也是高考一直都爱考察的热点。在我们对研究对象进行受力分析时，对物体所受摩擦力的分析让我们感动最为困难。这其中主要的原因有，第一是对于摩擦力的存在条件比较复杂;第二是对于摩擦力的方向不容易被判断出来;第三是摩擦力的大小不是一个稳定值。在我们对这部分内容进行学习的时候，我们要掌握以上三点，再将平衡条件或者牛顿第二定律进行参考，那么我就可以对摩擦力相关问题进行准确的判断。

关键词：高中物理;摩擦力;判断依据;大小

一、关于摩擦力的基本概念

1.所谓滑动摩擦力，就是两个互相接触的物体并且相对滑动式时，那么它们的接触面就会产生阻碍运动的摩擦力。2.两个相互接触的物体，处于静止的状态且有相对运动的趋势，那么它们之间就会产生阻碍运动的力。3.两个互相接触物体所受滑动摩擦力的大小与他们接触面之间压力大小呈正比关系4.对于摩擦力的方向，它是与物体间接触的那面相切的，并且与物体运动方向或者运动趋势相反。5.最大静摩擦力是静摩擦力存在的最大值。

二、对是否存在摩擦力的判断

首先，判断是否存在摩擦力，我们必须要了解关于摩擦力产生的三个条件：第一是物体之间是否有相互接触或者挤压;第二是物体间的接触面是否是粗糙的;第三是物体之间是否有相对的运动或者相对运动的趋势。如果没有满足上面的任何一个条件，那么说明不存在摩擦力，或者说摩擦力的大小为0。 下面举例说明。

例：如下左图所示，在一个光滑的斜面，一个物体M沿斜面滑下，请分析物体受力情况。

解析：对于这样的题目我们经常会由于粗心而犯错。在审题时要注意目中的光滑两个字，这是一个光滑的物体，所以当物体沿着它下滑时，物体是不受摩擦力的作用的，所受的力如上图右所示，只有重力和支持力。

例：如下图所示，在水平传送带上放上了重500N的大米，二者匀速向右运动，求大米所受摩擦力的大小。

解析：此题看似简单，实则容易出错。在对此题进行分析时，我们要一步一步来。首先判断米和传送带是否有动摩擦力;其次判断米和传送带间是否有静摩擦力;根据二力平衡的概念，我们可以知道物体处于匀速状态就是平衡状态。在竖直方向，大米重力和所受支持力相互抵消，水平方向物体没有受力，如果说受静摩擦力作用，却找不到与之平衡的力，所以是不存在摩擦力的。

三、利用平衡的条件求摩擦力大小

用二力平衡来判断物体所受摩擦力的大小，其中关键的步骤是找出哪一个力与之是二力平衡的。我们可以通过以下步骤来分析：第一，对物体的状态进行判断，看物体是否是平衡的，平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态;第二，在初中物理中，我们只学习了关于水平地面和竖直的墙面这两种情况下摩擦力的大小，但是在这种情况下物体一般受两组平衡力的作用，它们之间互不相关，所以可以在下一步找出物体受到的所有力，判断哪一个力与摩擦力同一直线，确定摩擦力的大小;第四，可以用合力知识对摩擦力大小进行判断。

四、对摩擦力方向进行判断

在上文已经对摩擦力的定义作了一些阐述，我们知道，摩擦力一般是阻碍物体的运动。因此，关键的地方是判断物体运动或有运动趋势的方向。对摩擦力方向判断步骤为：第一，对施力物体和受力物体进行确定;第二，对受力物体相对于施力物体的运动方向进行确定;第三，受力物体受到摩擦力的方向是和其运动方向相反。

五、对于非平衡状态物体所受摩擦力大小

假如物体是处于一个非平衡的状态下，那么物体受到的滑动摩擦力与同一直线上的另一个力的大小就是不一样的。对此时物体所受摩擦力进行判断，我们就要从影响滑动摩擦力的因素下手，就是物体所受压力，接触面的粗糙程度入手。具体如下实例：

例：在水平地面自由静止的物体，受到的摩擦力大小为多少？将水平向右5N大的推力施加在物体上，物体依然保持原来的状态，那么此时物体所受摩擦力为多大？将推力增大到10N，此时物体正好开始运动，摩擦力此时为多大？

解析：对题目进行分析，我们可以得到上面题目的答案是0N、5N、10N。第一问物体自由静止在地面时，受重力和支持力，所以没有摩擦力。第二问物体此时虽然受到推力，但没有运动，所以受到静摩擦力，与推力相等。第三题物体刚开始运动，此时物体受滑动摩擦力，等于10N。

六、结语

摩擦力存在于生活中的很多地方，而且它的表现方式也是各种各样，我们没有固定的公式来对它进行求解。所以学习摩擦力时，就要求我们对概念牢记在心，对题型仔细分析，才不会陷入困境，对于摩擦力的学习也会更加有效。

参考文献：

[1] 冯伟.关于滑动摩擦力作功的讨论[J].承德师专学报，1982（01）.

[2] 司友甫.谈谈滑动摩擦力[J].数理化学习（高中版），2002（23）.