试论静摩擦力和动摩擦力的区分

郭向

摘 要： 目前，很多学生在学习高中物理时，觉得摩擦力这部分内容比较难学，尤其是静摩擦力与动摩擦力之间的区别，常常弄混。笔者作为一名高中学生，对这一现象感同身受，所以本文首先论述了摩擦力的概念，之后详细介绍了几种区分静摩擦力和动摩擦力的有效方法，希望能够为其他同学的学习提供借鉴和帮助。

关键词： 静摩擦力；动摩擦力；方向；位移；接触面

引言：

整体而言，高中物理的重点内容之一就是摩擦力的区别和判断，但是由于很多学生没有掌握好的方法，导致在实际做题时，常常混淆静摩擦力和动摩擦力两者之间的关系，不仅影响了考试的成绩，也不利于后续知识的学习。有鉴于此，需要探讨静摩擦力和动摩擦力的区别，并找出科学有效的区分办法，从而提高学生的解题效率。

1.静摩擦力与动摩擦力的概念

众所周知，摩擦是生活中普通得不能再普通的现象了，而摩擦力更是随处可见的一种力。常见的生活现象比如人们手里拿着东西，在马路上行走，以及车辆在公路上飞驰，都离不开摩擦力的作用。具体而言，摩擦力指的是，兩个物体发生或者保持接触，同时这两个物体正在或者将要发生相对运动，在接触面上形成阻止两个物体运动作用的力。再根据摩擦作用类型的不同，将摩擦力具体分为两种：静摩擦力和动摩擦力。先介绍静摩擦力，如果两个物体相互接触，并且处于静止或者相对静止的状态，在可能发生滑动和保持稳定之间保持平衡，而维系这种平衡状态的力就叫做静摩擦力。而动摩擦力比较复杂，它又分为两种：一种是滑动摩擦力，一种是滚动摩擦力。从字面可以这么理解，滑动摩擦力就是一个物体在另一个物体表面进行滑动时，产生的阻力，而滚动摩擦力就是一个物体在另一个物体表面发生滚动时产生的阻力。

2.静摩擦力与动摩擦力的区分方法

2.1利用概念进行区分

从摩擦力的概念入手，分析摩擦力的类型，是最简单和最基础的方法。通过判断两个物体之间是否发生了滑动，能够直接区分该摩擦力为静摩擦力还是动摩擦力，如果没有发生相对位移的滑动，那么就一定是静摩擦力，如果两个物体处于彼此相对滑动的状态，那么就一定是动摩擦力，这种方法十分有效。举个简答的例子，当我们手里拿着课本的时候，课本并没有脱离我们的手掌，也没有掉落，这就说明我们通过手掌对课本做了功，可是课本和手掌之间并没有发生运动，那么课本与我们的手掌之间形成的力就是静摩擦力。但是，当我们的课本从手中滑落到课桌上时，不难发现，手掌和课本之间有了相对的运动，确切说是发生了滑动，那么这时的力就由静摩擦力转为动摩擦力。对于另外一种情况，要在粗糙的斜坡表面上放置一个木块，这个木块受到的摩擦力暂时还不确定，因为需要看其放在斜坡表面后的状态，受力的情况直接决定着物体的运动状态，同时通过分析运动状态，能够知道物体的受力情况，如果保持静止，那么就是静摩擦力，如果向下运动或者有向下运动的趋势，那么就是动摩擦力[1]。

2.2利用实验进行区分

根据实验并分析结果，也能够清楚地知道摩擦力的区别，特别是不同材料的摩擦力大小有很大的差别，通过实验数据，能够一目了然。比如，在一次测试多种不同材料表面摩擦力的实验中，其数据如表1所示，可以很清楚地发现不同材料甚至是同一种材料不同的表面，产生的摩擦力大小都不一样。

另外，值得注意的是，我们在进行实验时，可以根据两个物体的运动情况，结合数据进行分析，如果物体发生了转动以及位置有了移动，并且轴线与接触面一致，那么就能够知道是动摩擦力。

表 1 静摩擦力与动摩擦力的实验数据

2.3利用表现进行区分

我们还可以根据动摩擦力的具体表现形式和情况进行判断，因为想要发生摩擦和产生摩擦力，就必须具备以下条件：第一，一个物体在另一个物体表面发生了转动，第二，转动物体的轴线与另一物体形成了位移。也就是说具备上述两个条件后，就能够确定这两个物体之间发生了摩擦，如果物体没有滚动，只是单纯地滑动，就是滑动摩擦，如果物体发生了滚动，就有滚动摩擦，一般情况下，如果发生滚动摩擦的同时，也会存在滑动摩擦。举个生活中常见的例子：一辆小轿车在公路上匀速行驶，车轮转动的过程也是向前移动的过程，所以这种明显的滚动前进的现象，就是典型的滚动摩擦，而当出现紧急情况需要刹车时，虽然车轮仍然转动，但是车轴和地面的角度并没有发生变化，也就是没有发生位移，那么车轮和地面产生的摩擦力就不是动摩擦力，而是静摩擦力，而是汽车在拐弯时，同时存在静摩擦力和动摩擦力。还比如一个例子：我们在使用铅笔刀削铅笔时，铅笔刀内部的摩擦力就不尽相同，因为铅笔刀是转动着工作的，可是转轴却与铅笔刀的内壁始终保持静止，所以这时候的摩擦力就是滑动摩擦力，而不是滚动摩擦力，但是铅笔本身与铅笔刀的滚珠轴承之间的转动，在接触中发生了明显的位移，所以是滚动摩擦，也就是说不一定发生滚动就是滚动摩擦，需要具体情况具体分析。还需要注意的是，不能因为一个物体运动，就说它受到的是动摩擦力，比如我们平常走路，地面和人体之间的摩擦力就是静摩擦力，而人却始终保持运动状态，所以运动的物体也可能受到静摩擦力，所以需要分析具体的表现[2]。

结论：

综上所述，静摩擦力和动摩擦力的问题不容忽视，不仅书本中经常出现这类问题，在实际生活中也会遇到区分静摩擦力和动摩擦力的情况，而且摩擦力是力学的重要组成部分，是考试大纲的重点，所以学会和掌握如何区分静摩擦力和动摩擦力，是有着重要意义的。为此，学生需要不断对摩擦力的类型进行总结，并结合具体的习题，做好归纳工作，才能提高知识水平和解题能力。

参考文献

[1]熊敉冬.高中物理摩擦力做功的常见问题分享[J].农家参谋，2017（22）：182.

[2]周治安.高中物理摩擦力问题解决方法的核心探索研究[J].科学技术创新，2018（10）：43-44.