关于摩擦力的认识与应用

王嘉浩商丘市第一高级中学

关于摩擦力的认识与应用

王嘉浩
商丘市第一高级中学

摩擦力是一种极为普遍的现象，它在实际生活中的例子也有很多，如我们能够抓住物体就是需要摩擦，我们能在地面上做任何运动是因为脚与地面之间的摩擦，饭桌上我们能拿起筷子就是因为手与筷子间存在静摩擦等等都是我们能直接观察到的生活现象。当两个互相接触的物体要发生或已经发生相对运动时，就会在接触表面产生一种阻碍相对运动的力，这个力就是摩擦力。本文阐述的主要是摩擦力在生活中的应用，同时改变人们对摩擦力理解的误区，以加深人们对摩擦力的理解与认知，从而使摩擦力为人所利用。

摩擦力；认识；误区；应用

一、摩擦力

在物理学中，摩擦力是最常见也是最重要的力之一，它是指当两个互相接触的物体要发生或已经发生相对运动时在接触表面产生的一种阻碍相对运动的力，也可以说是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力，所以物体之间产生摩擦力必须要具备三个条件，一是物体间相互接触、相互挤压，二是接触表面是粗糙凹凸的，三是物体间有相对运动趋势或相对运动。摩擦力分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。各种摩擦力在人类的实际生活中都是广泛存在的。

摩擦力在日常生活和工作中是一种极为普遍的现象，已经是人类生活工作中不可缺少的部分甚至对人类社会的进步与发展起着非常重要的作用。在现实社会生活中，人要抓住物体、人要行走、皮带传动等等都离不开摩擦力的作用。如果地球上没有摩擦力，那我们的生活可以说是困难重重，人们无法进行任何运动，脚与地面间没有了摩擦，人们就会寸步难行。但是摩擦力也会给我们的日常生活带来麻烦。例如鞋子与地面间的摩擦造成鞋子的破损；机器开动时，活动部件之间由于摩擦力而浪费了动力，机器部件出现不同程度的磨损，使用寿命受到影响。摩擦力有利也有弊，我们应该合理利用摩擦力，尽可能降低有害摩擦，充分利用摩擦造福人类社会。

二、对摩擦力理解的误区

1.摩擦力一定是和物体运动的方向相反

实际上，滑动摩擦力的方向和相对运动的方向是相反的，静摩擦力方向和相对运动趋势方向是相反的，“运动”和“相对运动”的概念是不同的，所以摩擦力不一定是与物体实际运动的方向相反。

2.静止的物体只能受到静摩擦力，运动的物体只能受到滑动摩擦力

静摩擦力是否可以产生不在于运动，而在于是否存在物体间的运动趋势。当两个物体相对静止时才会有静摩擦力，但要注意相对静止并不代表不运动。运动的物体完全可以受到静摩擦力的作用。比如，商场里有倾斜面的自动扶梯，顾客站在扶梯上，被扶梯带着进行匀速向上或匀速向下运动时，顾客都会受到扶梯面向上的静摩擦力。长木板上有一小型玩具卡车，这两个物体一起在同一水平面上做匀加速运动，这个时候小型玩具卡车的静摩擦力就提供了一个加速度。由此可见，静止的物体可以受到滑动摩擦力，运动的物体也可以受到静摩擦力。

3.摩擦力总是阻力，阻碍物体的运动

摩擦力是当两个互相接触的物体要发生或已经发生相对运动时在接触表面产生的一种阻碍相对运动的力。它可以阻碍物体间的相对运动或者阻碍物体间的相对运动趋势，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。人站在倾斜扶梯上向上运动，人爬杆的活动或者人在行走时人与地面间的摩擦力等产生的摩擦力都是动力。

4.压力越大，摩擦力越大

由摩擦力的表达式F=μ×FN看出，滑动摩擦力和压力是成正比的，也就是说压力越大，滑动摩擦力就越大。但对于静摩擦力来说，如果两个物体之间没有相对运动趋势，正压力再大，摩擦力也可能始终为零。一本杂志平放在水平面上，你用力竖直向下压，不管你是增大还是减小压力，杂志与水平面之间没有任何的相对运动或者相对运动趋势，所以说其摩擦力为零。又如，当你手握木棒时，不管你是用力握住还是轻轻握住木棒，只要木棒在你手中没有掉落，那么木棒受到的摩擦力就是木棒的重力，就与手握木棒的正压力没有任何关系。由此可以看出，静摩擦力的大小应根据物体的实际运动状态来判断，而不是简单根据表达式做出回答。

三、摩擦力在生活中的应用

摩擦力在生活中无处不在，假如没有摩擦，我们的生活将会无法想像，下面举几个例子了解下摩擦力的应用。

1.教室里的摩擦

学生握笔写字时，手与笔杆之间存在着静摩擦。手在笔杆表面上具有相对运动趋势时但并没有发生相对运动，这个时候两者间产生静摩擦。学生用钢笔或者铅笔写字，钢笔或者铅笔与纸间有着滑动摩擦，这是因为钢笔或铅笔在纸表面上进行滑动时，接触面上产生了阻碍它们之间相对滑动的现象。

2.汽车中的摩擦

轮胎与地面之间的摩擦力使汽车能够继续前行。汽车引擎运转时，轮子被带动进行转动，地面受到轮子和地面的接触点向后施加的力，因此轮子获得向前的摩擦力，进而汽车得以前进。同时为了避免打滑，增强与地面间的摩擦，汽车皮带的内面铸成齿状。

3.自行车中的摩擦

自行车的轮胎是圆的，所以自行车在行驶时轮胎与地面间产生滚动摩擦，从而在一定程度上减小了摩擦；为了使接触面变粗糙从而增大有益摩擦，所以把手和轮胎上都有花纹。同样为了减小摩擦，车轴上加有润滑油。

4.拔河比赛中的摩擦

拔河比赛是体育运动中不可缺少的一项活动。根据牛顿第三定律来看，当一个物体A作用于另一个物体B时，物体B必然同时给物体A一个反作用力，作用力与反作用力是大小相等的但方向相反，所以对于拔河的双方，决定胜负的因素在于增大与地面间的最大静摩擦力。穿上底部带有凹凸不平花纹的鞋子或者增加队员的体重，再如在拉绳时身体向后仰就能够使摩擦力增大，这样才有可能在拔河比赛中获胜。

四、总结

摩擦力无处不在，已经成为人们的日常生活和工作中不可或缺的一部分，甚至对人们的日常生活和工作起着至关重要的作用，所以加深对摩擦力的正确理解与认知就能充分利用有利摩擦力，尽量减轻有害摩擦对人们的影响。人们要主动去观察并学习生活中的摩擦力，在生活中学习，在学习中生活，也要积极合理利用摩擦力最大程度地去造福人类来推动科学技术的进一步发展。

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[2]艾尼万·吾斯曼.摩擦力的研究及应用[J].杂文月刊∶教育世界，2016（2）∶214-214

[3]汪德涛.对摩擦学研究与应用的展望[J].全国摩擦学学术会议，1997