看透“善变”的摩擦力

冰壶比赛中．运动员不断刷冰是为了减小摩擦力；体操比赛中，运动员双手涂抹镁粉是为了增大摩擦力．神奇而有趣的摩擦力在生活中无处不在，有时需要增大，有时需要减小，有时很“善变”，有时又不变．下面，我们从摩擦力的产生与分类、方向与大小、测量三方面一起来看透这“善变”的摩擦力．

摩擦力的产生与分类

摩擦力的产生需要同时满足j=个条件：一是两物体相互接触并挤压，即有弹力；二是两接触面粗糙，不完全光滑；三是两物体之间有相对运动或相对运动趋势．

从产生原因角度看，我们可将摩擦分为三种：若满足前两个条件且两物体之间发生相对运动，则为滑动摩擦，如写字时铅笔尖与纸之间的摩擦：若满足前两个条件且两物体之间有相对运动趋势，则为静摩擦，如“推而未动”；若一个物体在另一个物体表面滚动，则为滚动摩擦．

从摩擦对人类生产生活影响的角度看，我们又可将其分为有益摩擦和有害摩擦．如鞋底刻有花纹是为了增大有益摩擦，对机器零件加润滑油是为了减小有害摩擦．

例1 下列关于摩擦或摩擦力的说法正确的是（ ）.

A.用铅笔和圆珠笔写字时，笔尖与纸之间都是滑动摩擦

B．走路时鞋与地面之间的摩擦和行驶时汽车与空气之间的摩擦都是有害摩擦

C．运动的物体可能不受摩擦力，静止的物体也可能受到摩擦力

D．若地球上的重力消失，则所有摩擦力也将消失

解析：圆珠笔尖的钢珠与纸之间是滚动摩擦，A错误；走路时鞋与地面之间的摩擦为有益摩擦．正是因为鞋底受到向前的摩擦力我们才能走路，B错误；运动的物体可能不受摩擦力．静止的物体也可能受到摩擦力，C正确；摩擦力的产生．重力并不是必需的，只要两个表面不光滑的物体相互接触并挤压，且有相对运动或相对运动趋势，就会产生摩擦力，D错误．

答案：C

摩擦力的方向与大小

因为摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，所以摩擦力并不一定是阻力！如走路时，鞋底受到的静摩擦力的方向是向前的，因为鞋底相对于地面有向后运动的趋势，此外．我们也可以通过物体的受力状态对摩擦力的方向和大小进行推理．

滑动摩擦力的大小只与物体接触面受到的压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体所受拉力、运动速度、接触面积等无关．只要压力大小和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力的大小就不变！静摩擦力往往很“善变”，受力平衡时一般随引起它产生的外力的变化而变化．生活中经常通过增大压力或增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦．通过减小压力、减小接触面的粗糙程度或加润滑油等方法来减小摩擦.

例2 （2023·日照）书法教育是对中小学学生进行书法基本技能的培养，也是提高学生艺术欣赏能力的手段，还是传承中华民族优秀传统文化、培养学生爱国情怀的重要途径．如图1所示，在某次书法课上，小明同学先在水平桌面上平铺一张白纸，然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇尺，防止书写过程中，白纸在桌面上打滑．书写“一”字时，在向右行笔的过程中，镇尺和白纸都处于静止状态，则（ ）．

A．毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左

B．镇尺受到白纸的摩擦力的方向水平向右

C．白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左

D．白纸只受到向左的摩擦力

解析：摩擦力的方向与相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，毛笔在相对白纸向右运动的过程中受到白纸的摩擦力的方向水平向左，A正确；镇尺只受重力和支持力作用，静止在白纸上，所以不受水平方向的摩擦力，B错误；白纸在水平方向上受到毛笔对它向右的摩擦力和桌面对它向左的摩擦力作用．处于静止状态，C、D错误．

答案：A

例3 （2023·南充）如图2甲所示，各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力F1=10 N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为____N;如图2乙所示，a、b并排放于同一桌面上，在水平推力F2的作用下，一起向右做匀速直线运动，则F2=____N．

解析：图2甲中A、b-起做匀速直线运动．都受平衡力作用，a与B之间没有发生相对运动，也没有相对运动趋势，所以a不受摩擦力，a如果受到摩擦力，那么将无法保持平衡，a、b整体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，即摩擦力的大小等于拉力的大小，为10 N．图2乙中a、b仍一起做匀速直线运动，此时它们受到滑动摩擦力，因为接触面的粗糙程度和压力的大小均不变，所以滑动摩擦力的大小也不变，推力F2与摩擦力为一对平衡力，大小仍为10 N．

答案：0 10

摩擦力的测量

测量物体之间的滑动摩擦力时，一般根据二力平衡原理间接测量，用弹簧测力计沿水平方向拉动其中一物体做匀速直线运动．此时弹簧测力计的拉力大小等于滑动摩擦力的大小．采用图3所示方式测量，不用匀速拉动木板A．就能测出木块B所受的滑动摩擦力，且避免了在弹簧测力计运动时读数，此时木块B在水平有向上受到摩擦力和弹簧测力计的拉力作用而处于静止状态，这两个力是一对平衡力．大小相等.

面对“善变”的摩擦力，我们要学会找准研究对象，判断摩擦力的类型，考虑影响该类摩擦力大小的因素，结合受力分析，就能彻底“看透”它的变化！