初中物理静摩擦力和滑动摩擦力的对比

杜海峰

(甘肃省平凉市第四中学 744000)

初二学生刚开始接触力学，在学习摩擦力一节时，大多学生虽能从物体的运动状态区分静摩擦力和滑动摩擦力，但未能对两者详细对比区分，致使两者的影响影响因素混淆使用或不能正确使用.

一、静摩擦力和滑动摩擦力的关联.

物体与其接触面之间具有相对运动趋势，而未发生具体的相对运动时，物体与接触面之间存在与相对运动趋势相反方向的静摩擦力，该静摩擦力会随着外力的变化而变化，当外力逐渐增大时，静摩擦力也会随之增大，当静摩擦力增大超过最大静摩擦力时，物体开始在接触面上滑动，此时静摩擦力变为滑动摩擦力，若接触面之间的压力和粗糙程度不变时，滑动摩擦力的大小不再发生变化.

二、静摩擦力和滑动摩擦力的区别

物体运动状态摩擦力方向同接触面同压力摩擦力是否变化摩擦力大小变化摩擦力大小影响因素摩擦力大小非影响因素静摩擦力相对接触面静止与相对运动趋势相反随外力变化而变化f摩=F外F外接触面压力大小;接触面粗糙程度.滑动摩擦力相对接触面滑动与相对运动相反不变物体匀速运动时,f摩=F外接触面压力大小;接触面粗糙程度.接触面积大小;物体是否匀速运动;物体运动快慢.

说明：在解答摩擦力相关问题时，要注意静摩擦力和滑动摩擦力的影响和非影响因素，特别是不能把滑动摩擦力的影响因素拿来分析静摩擦力大小的变化.

三、例题解析

1.小华乘坐火车假期旅行时，上车后将一本书放在了车厢内的桌面上，火车启动后，列车开始做加速运动，书相对桌面静止，此时书在水平方向受力情况为：向____(选填“前”、“后”)的____力；当列车速度增大到180KM/h后，列车开始做匀速直线运动，此时书在水平方向受力情况为：____；突然列车紧急制动，书由于惯性向前滑动了一段距离，书滑动过程中在水平方向受力情况为：____.

解析本题主要考察摩擦力产生条件及摩擦力的方向，清晰分析书的相对运动状态至关重要.火车启动后，书和桌面一起向前做加速运动，书虽然相对桌面保持静止，但有向后的运动趋势，故此时书受到向前的静摩擦力，此摩擦力也是书向前加速运动的动力.当列车速度增大到180KM/h开始做匀速直线运动时，桌面和书速度相同，且均处于平衡状态，书和桌面之间既没有相对运动也没有相对运动的趋势，书水平方向不受力.当列车突然制动，书由于惯性向前滑动时，书相对桌面有向前滑动的运动状态，书在水平方向受到向后的滑动摩擦力.

答案：前；静摩擦力；不受力；向后的滑动摩擦力

2.小明在河中嬉戏时，抓到了一条重8N的鱼，他用30N的力悬空静止握着鱼(鱼头竖直向上)向妈妈炫耀，此时鱼受到手的摩擦力为____N，方向为____.妈妈告诉小明：“你应该握紧一点，小心鱼滑掉了.”小明便用50N的力握紧鱼，此时鱼受到手的摩擦力为____N

解析手握鱼悬空时，鱼相对于手有竖直向下的运动趋势，受到竖直向上的静摩擦力.因为鱼处于静止状态，所以鱼在水平方面受到各个方向的握力平衡，竖直方向受到重力和静摩擦力平衡，此时静摩擦力大小只与竖直向下的重力有关，根据二力平衡特点，f摩=G=8N.当手的握力增大时，鱼在竖直方向的受力情况没有发生变化，仍然只受到重力和静摩擦力，且它们仍是一对平衡力，所以摩擦力f摩=G=8N，保持不变.当手的握力增大时，增大的只是最大静摩擦力，即静摩擦力和滑动摩擦力转换的临界阈值.

答案：8;竖直向上;8

3.如图，小明用水平向右10N拉力刚好能使物体A以2m/s的速度向右匀速滑动，此时物体A受到的摩擦力大小为____N；当拉力增大到15N时，物体A受到的摩擦力大小为____N；当物体速度增大到4m/s时，物体A受到的摩擦力大小为____N；当突然撤去拉力，物体由于惯性继续向右滑动时，物体A受到的摩擦力大小为____N.

解析本题主要考察滑动摩擦力的非影响因素.滑动摩擦力大小只与接触面的压力和粗糙程度有关，与物体滑动的快慢和是否匀速均无关.本题中当拉力为10N时，物体匀速滑动，拉力增大到15N时必然加速运动，物体速度增大到4m/s时，题中未明确物体是否匀速，撤去力后由于惯性继续滑动时为减少运动.物体A在以上几种状态时，接触面的压力和粗糙程度始终未变化，只是运动快慢在不停变化，根据滑动摩擦力的影响因素可知，滑动摩擦力大小始终不变，同时可根据物体匀速运动时的受力来判断滑动摩擦力大小，f=F拉=10N.

答案：10N 10N 10N 10N