高中物理摩擦力的分析思路浅探

曹秉轩

摘 要：在高中物理学习中，摩擦力部分的知识点是很难把握的，由于对摩擦力的分析失误，会导致解题失误。针对摩擦力的产生条件，从不同角度对动、静两种摩擦力的解题思路进行分析，进而掌握解题方法。

关鍵词：高中物理；摩擦力；分析思路

在高中物理学习中，学生学习的重点和难点就是摩擦力，掌握摩擦力解题方法非常重要。摩擦力主要分为静摩擦力和动摩擦力，这两种摩擦力的产生是由于物体之间的摩擦，且摩擦的表面过于粗糙。对动摩擦力滑动趋势的判断不够准确，这往往是很多同学在学习中的难点。

一、高中物理中的滑动摩擦力

对滑动摩擦力进行判断，物体的正压力需要与平面垂直，而接触的表面如果是曲面，正压力则需要与该点的切线方向垂直。

例1.一个物体，已知其质量为m，将m在斜面的顶端匀速滑下，μ为物体m与斜面之间动摩擦因数，且α是这个斜面与水平线上的夹角，求物体m的摩擦力。

在这道题目中，首先要对物体进行受力分析，笔者对物体进行受力分析之后如下图1所示，可以得出G1=mgcosα，G2=mgsinα，那么物体的正压力FN=G1=mgcosα也就得出了该物体m的摩擦力为f=μmgcosα。这道题目主要是对物体正压力确定的考查，在确定正压力后，物体的摩擦力问题也就迎刃而解。

在对物体的滑动摩擦力进行分析时，作为学生，经常犯错误的难点是对滑动方向的判断，这里的滑动摩擦力可能是物体滑动过程中产生的阻力，也可以是滑动的动力。

例2.在图2中，a为置于光滑平面的木板，b为小滑块，且质量为1000 g，将b在a平面的左面匀速滑向模板a，且v0=6 m/s，在运动过程中的a、b、v、t之间的关系如图3所示，求出时间t从0秒到3秒之间，b滑块需要做多少功才能克服摩擦力滑动？

在这道题目中，b在滑动时有相对于a的向右运动，b在运动时受到的摩擦力的方向是左侧，由于摩擦力是成对出现的，所以a受到b向右的摩擦力a和b各自受力平衡，a平面的摩擦力方向与运动方向都是右侧，摩擦力产生的方向与运动的方向是相反的，而图3中b的加速度是每秒2米，那么b产生的摩擦力是f=ma=2 N，当时间t从0 s到2 s之间变化时，a和b之间是存在摩擦力的，等到2 s到3 s之间，摩擦力消失，t从0到3的变化的过程中，b的右移长度为x=8米，那么，摩擦力对b的功为-fx=16 J，也就得出了b为了克服摩擦力所需要做的功为16 J。

二、高中物理中的静摩擦力

高中物理中，对摩擦力的分析，还包括对静摩擦力的分析，而其中的难点就是对物体所产生的静摩擦力的方向进行判别。

例3.木块A的重量是50 N，木块B的重量是60 N，两个木块和水平面的动力摩擦因数都是0.25，在A和B之间放置一个轻弹簧，轻弹簧受到挤压之后缩短了2 m，且该弹簧的劲度系数是每米400 N，在B上面作用水平拉力，且F=1 N，求B木块受到作用力之后，A和B所受到的静摩擦力分别是多少？B木块受到的水平压力如图4所示：

解题过程中，能够得出A木块与地面所产生的最大摩擦力为12.5 N，而B木块与地面所产生的最大摩擦力为15 N，两者之间夹住一个弹簧，且当弹簧静止时，两个木块和地面之间的摩擦力是8 N，水平拉B时，拉力和弹簧的力的方向是一致的，两个力的合力是9 N，这个合力比木块B与地面之间的摩擦力要小，所以此时的B木块是处于静止状态的，此时，木块B受到的摩擦力发生变化，大小为9 N，而木块A的摩擦力大小不变。

总的来说，高中物理中摩擦力的分析是重点。作为学生，我们需要熟练分析静摩擦力和动摩擦力，掌握摩擦力知识，进而能够掌握更多的物理知识，有效提高自己的物理成绩。

参考文献：

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？誗编辑 薄跃华