静摩擦力

静摩擦力（通用18篇）

篇1：静摩擦力

滑动摩擦力

当两物体产生相对滑动（或有相对滑动趋势）时，则在接触间将产生阻碍物体滑动的力，这种力称为滑动摩擦力，简称摩擦力。摩擦力作用在物体的接触面上，其方向与滑动的方向（或相对滑动趋势的方向）相反。

按接触面之间是否有相对运动存在，滑动摩擦力可分为静滑动摩擦力和动滑动摩擦力两类。

静摩擦力

两个相互接触的物体，当其接触表面之间有相对滑动的.趋势，但尚保持相对静止时，彼此作用着阻碍相对滑动的阻力，这种阻力称为静滑动摩擦力，简称静摩擦力，一般用f表示

二者区别

1、二者产生的原因不同

静摩擦力是由于一个物体在另一个不光滑物体表面具有相对运动的趋势时产生的。滑动摩擦力是由于一个物体在另一个不光滑的物体表面上发生相对滑动时产生的。

2、影响二者大小的因素不完全相同

两个物体间滑动摩擦力的大小只跟这两个物体表面间的压力大小和动摩擦因数有关，与其它外力的大小无关。

两个物体间静摩擦力的大小除了跟这两个物体表面间的压力大小、相互接触的两个物体的材料及接触面的情况（如粗糙程度等）有关以外，还跟使物体产生相对滑动趋势的外力大小有关。

3、二者的作用效果不完全相同

静摩擦力和滑动摩擦力都阻碍两个相互接触的物体间发生相对运动的，但静摩擦力有时可以用来充当动力。

篇2：静摩擦力

静摩擦力

若两相互接触且相互挤压，而又相对静止的物体，在外力作用下如只具有相对滑动趋势，而又未发生相对滑动，则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力，谓之“静摩擦力”。一个物体相对它随外力的变化而变化，当静摩擦力增大到最大静摩擦时，物体就会运动起来。

篇3：静摩擦力的方向判断

所谓“相对运动趋势的方向”就是假定接触面光滑时, 物体将会发生相对运动的方向, 必须通过物体所受其他外力的状况或物体运动状态来确定。下面分三种情况对此问题进行分析说明。

一、物体所受到的驱动力方向比较明确, 物体相对运动趋势方向容易判断

例1 如图1所示, 一物体放在水平面上, 在水平方向施加两个力F1和F2, 其中F1=10N, F2=8N, 物体不动, 请问物体所受静摩擦力的方向?

解析F1-F2=2N, 假设接触面光滑, 物体将会沿F1和F2的合力方向发生相对运动, 即物体具有向右的运动趋势, 所以物体受到的静摩擦力方向向左。

二、所研究的物体看起来并受到驱动外力, 却在沿接触面方向受到静摩擦力的作用

例2 如图2所示, 把A迭放在B上, 最初它们一起以同样的速度向左运动, 现在由于B所受到向右的F, 如果A、B仍保持相对静止, 请问A受到的静摩擦力方向?

解析 由于B受向右的力F, 会使B的速度减小。假定接触面光滑, 由于A自身的惯性会导致A继续以原来的速度运动 (被研究物体的惯性是它对于接触面具有相对运动趋势的原因) , 所以A相对于B具有向左运动的趋势, 即B作用于A的静摩擦力方向水平向右。

三、物体受力情况复杂, 以致不明确所有这些力的合力方向, 很难对运动趋势的方向作出预先的判断

例3 如图3所示, 质量为m的物体静止于斜面上, 受到沿斜面向上的力F, 请问物体受静摩擦力的方向?

解析 由于F、m、θ并未具体给出数据, 因此m相对于斜面的运动趋势不能确定。可先假定静摩擦力为其中的某一方向, 数值为f, 然后应用物体的平衡条件求解f。如果解出f为正值, 则表示原假定的方向就是静摩擦力的方向;如果解出f为负值, 则表示原假定的方向与静摩擦力的方向相反。在本题中如果假定静摩擦力的方向沿斜面向下, 如图所示, 根据物体m的平衡方程在斜面方向的分量式可得:

mgsinθ+f-F=0

由此求得:f=F-mgsinθ

①当F> mgsinθ时, f>0, 表示f方向与假设方向相同, 即沿斜面向下;

②当F< mgsinθ时, f<0, 表示f方向与假设方向相反, 即沿斜面向上;

③当F= mgsinθ时, f=0, 表示斜面对m无摩擦力作用。

即m相对于斜面无相对运动趋势。

例4 如图4所示, 质量M=10kg的木楔静止于粗糙水平地面上, 木楔与地面间的动摩擦因数μ=0.2, 在木楔的倾角为θ=30°的斜面上, 有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑, 当滑行路程s=1.4m时, 其速度v=1.4m/s, 在这个过程中木楔处于静止状态, 求地面对木楔的摩擦力的大小和方向 (取g=10m/s2) 。

解析 由于木楔没有动, 不能用公式f=μN计算木楔受到的摩擦力, 题中所给出动摩擦因数的已知条件是多余的。

首先要判断物块沿斜面向下做匀加速直线运动, 由运动学公式vundefined-vundefined=2as

可得其加速度a=v2/2s=0.7m/s2

由于a>gsinθ=0.5m/s2, 可知物块受静摩擦力的作用, 假设方向水平向左。物块和木楔的受力如图5 (甲) 所示:

对物块, 由牛顿第二定律得:

undefined

对木楔, 设地面对木楔的摩擦力如图5 (乙) 所示, 由平衡条件:

f=N′1 sinθ-f′1 cosθ=0.61N

篇4：静摩擦力的判断

摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势. 静摩擦力出现在相对静止的物体间，一般相对运动能明显看出来，但有运动趋势却不容易看出来. 判断静摩擦力是否存在的方法，有

1. 定义法：根据静摩擦力存在的条件判定，看物体间有没有相对运动趋势，这种情况适用于运动状态很清楚时.

2. 假设法：假设静摩擦力不存在，判断物体将沿哪个方向产生相对运动，则该相对运动的方向就是运动趋势的方向;如果无相对运动，也就无相对运动趋势，静摩擦力就不存在. 还可以假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动，若物体仍保持相对静止，则不受静摩擦力，反之则受静摩擦力.

3. 状态法：假设摩擦力存在，根据力和运动的关系看是否满足给定的运动状态，若满足，则存在摩擦力，若不满足，则不存在摩擦力.

例1 判断图1中物体[A]是否受摩擦力作用（[A]和[B]相对静止），若有，判断[A]受的摩擦力沿什么方向？图1甲中用力[F]拉[B]物体，但拉不动，[A、B]相对地面静止;图1乙中[A、B]一起匀速运动;图1丙中[A、B]一起向右做匀加速运动;图1丁中[A、B]一起向右做匀速运动.

[甲乙丙丁]

图1

解析 以甲图情况为例，分别用三种方法来判别静摩擦力的方向.

定义法：物体[B]静止不动时，物体[A]不可能相对[B]运动，即[A]、[B]之间无相对运动趋势，不存在静摩擦力. [B]受[F]作用，相对地面有向右运动的趋势，故静摩擦力的方向向左.

假设法：假设物体[A]受物体[B]的静摩擦力，则[A]在水平方向所受合力不为零，不能保持静止，与题意矛盾，故[A]不受静摩擦力作用.

状态法：因为物体[A]处于静止状态，所受合外力必为0，水平方向不受力，故不存在静摩擦力.

对乙图情况，物体[A]处于平衡状态，假设[A]受静摩擦力作用，根据二力平衡知识可知，[A]的平衡状态被破坏，假设错误，[A]不受摩擦力.

对丙图情况，物体[A]相对地面是运动的，相对物体[B]是静止的. 可假设[A]、[B]间无摩擦力，则[A]不可能随[B]一起做加速运动，故[A]、[B]间有摩擦力. 而[A]相对[B]有向后运动的趋势，则[A]受到与运动方向相同的静摩擦力作用.

对丁图情况，物体[A]匀速运动，说明它处于平衡状态，则[A]在水平方向上一定受到向左的静摩擦力作用与向右的拉力[F]相平衡.

点拨 如果进一步讨论以上四种情况中，物体[B]受到的地面的摩擦力方向，则可以把[A、B]看成一个整体. 在甲、乙、丁三种情况中整体都处于平衡状态，在水平方向上，均受水平向右的拉力[F]的作用，根据平衡条件，可判定整体受地面给它的水平向左的摩擦力，大小也为[F]. 除甲图所受摩擦力为静摩擦力，其它都是滑动摩擦力，且丙图中摩擦力小于[F].

例2 如图2所示，在水平台上放置一物体，与平台上相对静止，平台绕轴心做圆周运动. 判断物体所受的摩擦力的方向.

图2

解析 如果平台匀速旋转，则物体所受摩擦力与速度垂直，如图3甲所示;如果平台加速旋转，则物体所受摩擦力与速度呈锐角，如图3乙所示;如果平台减速旋转，则物体所受摩擦力与速度呈钝角，如图3丙所示. 可见摩擦力与物体的运动速度方向没有必然关系，可以呈任意角度.

[甲乙丙]

图3

点拨 摩擦力的方向与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势的方向相反，但可能与物体的运动方向同向、反向或成一定夹角.

[静摩擦力大小的判断]

例3 如图4所示，质量分别为[m]和[M]的两物体[P]和[Q]叠放在倾角为[θ]的斜面上，[P]、[Q]之间的动摩擦因数为[μ1]，[Q]与斜面之间的动摩擦因数为[μ2]. 当两物体[P]和[Q]从静止开始沿斜面下滑时，它们保持相对静止，则物体[P]所受的摩擦力大小为（ ）

图4

A. [0] B. [μ1mgcosθ]

C. [μ2mgcosθ] D. [（μ1+μ2）mgcosθ]

解析 当两物体[P]和[Q]一起加速下滑时，加速度

[a=g（sinθ-μ2cosθ）]

因[P]和[Q]相对静止，它们之间的摩擦力为静摩擦力，不能用[Ff=μFN]求解. 对物体[P]，由牛顿第二定律，有

[mgsinθ-Ff=ma]

故[Ff=μ2mgcosθ]. 答案选C项.

点拨 分析摩擦力时应联系物体的运动状态. 注意相对静止的物体间的摩擦力为静摩擦力. 对于运动趋势，一般解释为要动还未动的状态. 没动是因为有静摩擦力存在，阻碍相对运动的产生，使物体间的相对运动表现为一种趋势.

例4 如图5所示，斜面倾角为[α]，位于斜面上的物块[m]在沿斜面向上的力[F]作用下，处于静止状态，讨论斜面作用于物块的静摩擦力.

图5

解析 当[F=mgsinα]时，摩擦力[Ff=0]

当[F>mgsinα]时，[Ff]沿斜面向下

当[F

当[F=][12mgsinα]时，[Ff]=[12mgsinα]，[F=Ff]

可见静摩擦力大小由外力决定.

点拨 本题物体处于静止状态，受到的是静摩擦力，但大小则取决于外力.

篇5：静摩擦力的大小和什么

两个相互接触的物体，当其接触表面之间有相对滑动的趋势，但尚保持相对静止时，彼此作用着阻碍相对滑动的.阻力，这种阻力称为静滑动摩擦力，简称静摩擦力，一般用f表示。静摩擦力可以是阻力，也可以是动力，运动物体也可以受静摩擦力。

静摩擦力产生条件

1、接触面是粗糙的；

2、两个物体互相接触且相互间有作用力；

3、物体间有相对运动的趋势；

篇6：静摩擦力

对上述现象，小明进行了归纳分析，得出了结论.

根据你的阅读，请回答下列问题：

(1)小明同学可以得到一个什么结论?

(2)这一结论在日常生活、生产中有何应用?

答案：① 缠绕的圈数越多，摩擦力就越大 。

②应用举例：船靠岸时，将缆绳在缆柱上缠绕几圈;系鞋带时两根鞋带要相互缠绕。

篇7：摩擦力作文

我大感兴趣，说：“那我们的自行车现在会跑得飞快!”“不对!”爸爸反驳道，“我们的自行车轮子会因为没有摩擦而在地上空转!我踩得再快也没用!”――对啊!“然后，我们就会失去平衡而摔倒。”爸爸说，“然后在在上到处乱滑乱撞，永无止境。”我越想越有趣，不禁大笑，“那可很痛啊!不过我们可以在撞到树的时候紧紧抱住，就可以停下来了。”

我又想到一个问题：“那人可怎么走路啊?”爸爸满不在乎地回答：“那时候肯定不会做水泥地了，全是软泥，甚至铺上橡胶!人们都穿着钉鞋，自行车的轮子估计也都做成‘钉轮’，这不就没问题了吗!”爸爸真强啊!一句话就把问题解决了!我又说：“生产橡皮的公司要破产!”爸爸糊涂了：“为啥?”“没摩擦橡皮还怎么擦啊!”我们乐坏了。

“不过没摩擦也有好处啊，比如飞机会更加省油!”我说。

“对对对!”

“还有，你以后就别想再拉我头发了!”

哈哈，这下子，爸爸气得吹胡子瞪眼。

篇8：《静摩擦力》的自主实验教学

一、静摩擦力的概念

师:在物理课本的边缘, 用透明胶带粘贴一个绳套, 然后在物理课本上放若干本书, 用课前准备好的测力计勾住绳套, 用1N的力水平地拉物理课本。实验时不要大声喧哗。随后, 各组学生都行动起来, 不多时大家就准备好了。学生自己动手实验, 课堂气氛活跃, 但课本没有被拉动!

师:拉之前书有没有相对运动趋势?拉之后呢?同学们刚才拉了, 为什么没有被拉动呢?

生:拉之前没有运动趋势, 拉之后有。没有拉动的原因是书被拉的时候, 有了相对的运动趋势, 产生了相对于桌面向后的摩擦力。

教师引导学生总结:由于这时两个物体之间只有相对运动趋势, 而没有相对运动, 所以这时的摩擦力叫做静摩擦力。

二、静摩擦力的大小

师:刚才用1N的力没有拉动, 原因是有静摩擦力, 那么能不能知道这时的摩擦力的大小呢?从学生的表情上可以看出, 他们在积极思考, 一会儿有学生举手了, 说1N, 因为书没有拉动, 说明书还是处于平衡状态, 根据二力平衡, 静摩擦力等于拉力, 所以是1N。

师:那么增大拉力到2N、3N、4N……在没有拉动的情况下, 想一想静摩擦力又分别是多少?话音刚落, 学生就争论起来, 有的说还是1N, 因为书的多少没改变, 接触面也没改变;有的说拉力变大了, 静摩擦力应该变大, 因为没有拉动, 始终是平衡状态。经过一番激烈的争论后, 大家意见统一, 认为“拉力多大, 静摩擦力就多大”。

教师引导学生总结:物体所受静摩擦力的大小与物体的外力大小相同。

三、最大静摩擦力

师:在测力计指针移动的狭缝里靠近指针处, 轻轻夹上一纸团, 然后拉动课本一直到拉动, 最后让其做匀速直线运动, 此时观察纸团的位置。思考后说明纸团为什么会在哪个位置。这时大家都积极活动起来, 经过一段时间的自主实验和探究后, 有学生抢着说, 书没有被拉动时, 纸团始终靠近指针, 当拉着书做匀速直线运动时, 纸团离指针有一段距离, 说明书刚要拉动时的摩擦力大于书做匀速直线运动时的摩擦力。还有同学补充说, 从开始拉书起, 拉力不断增大, 某时刻书突然被拉动, 这时纸团的位置就是书被拉动时指针的示数, 也是这一过程中静摩擦力的最大值。学生叙述时流露出自信喜乐的心情。

教师引导学生总结:静摩擦力的最大值就是最大静摩擦力。

四、静摩擦力的方向

师:同学们把胳膊放到桌面上, 然后向前推, 在没有推动的情况下, 观察推的时候和桌面接触的肌肉有没有变化?有着怎样的变化?为什么这样变化?接着学生就行动起来了, 很快就有学生说, 推的时候肌肉向后移动, 随后停了下来, 呈现出肌肉向后被拉扯的状态, 这说明桌面对胳膊的作用力即胳膊所受静摩擦力的方向向后。教师随后作出点评, 并赞扬学生认真思考。为了加深对静摩擦力方向的认识, 教师事先又准备了一个较大的软毛刷子, 把它放在多媒体的展台上, 轻轻地向前推, 在没有推动的情况下, 让学生观察毛刷和展台面接触的软毛, 发现软毛向后弯曲, 体会摩擦力的方向。又把它放到能静止的斜面上, 再连同斜面一起放到展台上展示出来, 让同学们观察, 发现静止在斜面上的物体要受到沿斜面向上的静摩擦力。

教师引导学生总结:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。接下来, 教师还以旁观者和导师的身份, 指导学生练习, 使得学生在自己的操作中了解静摩擦力的相关知识并加以巩固。

五、小结

篇9：静摩擦力的“绳化”

例1 如图1所示，在光滑的水平面上，两个物体通过细绳连接，在外力F作用下沿水平面一起向右运动，求绳子受到的拉力大小？

解析 应用整体法和隔离法可以得到

在两个物体与接触面有相同的动摩擦因数情况下，上述的结论也是成立的.

例2 如图2所示，在光滑的水平面上，叠放M、m两个物体，两个物体间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.

（1）若F作用在M上，满足什么条件时，M、m不发生相对滑动；

（2）若F作用在m上，满足什么条件时，M、m不发生相对滑动.

解析（1）本题学生容易想到当两物体接触面间的摩擦力达到最大静摩擦力时，F有最大值.但是根据例1，可以将这题简化为如图3所示，在光滑的水平面上，有朋，m两个物体，中间通过轻绳连接，绳子承受的最大拉力为μmg，求两个物体不发生相对滑动时，F的最大值？可以直接写出结果为：

（2）同样仿照前一问的方法，简要将朋、m的位置改变，F作用在m上，得到的结果为：

例3 如图4所示，光滑的水平面上放置质量分别为m和2m的四个滑块，其中两个质量m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg，现用水平拉力F拉其中一块质量为2m的木块，使四个木块一起加速运动，则轻绳对m的最大的拉力是多少？

解析 如果直接分析，一眼很难看出哪个接触面上静摩擦力会出现最大值.但是如果将原来题目改编如下：

如图5所示，在光滑的水平上放四个物体，AB绳与CD绳能够承受的最大拉力均为μmg.求四者一起运动时，AB、CD绳刚有一个断时，求绳CB上的拉力？

经过这样的改编之后本题一眼能够看出结果为0.75mg.

篇10：摩擦力作文

在超市里面我们买东西的时候，爸爸让我去拿一个塑料袋给他装菜，我到了塑料袋的前面，靠近的时候感觉到了吸力，我越靠越近，感觉到的吸力就越来越大，我知道了!顿时我想到了科学课学的摩擦力，超市里人来人往，每个人都要拿一个塑料袋，你一拉，我一扯，袋子一转就产生了摩擦力。

我灵机一动想到，我可以拿一些纸碎来测试一下，怎么测试呢?只要把纸碎放到塑料袋上，看看有没有吸住就可以了，就这样我开始了我的关于科学的实验摩擦力。

首先我就找啊找，这让我感觉度秒如年，我感觉我度过了九九八十一难，历经千辛万苦才找到了这个小小的纸碎，它似乎是一个人，要跟我玩捉迷藏，它却是一个高手，躲得非常隐蔽，就像是消失了一样，我怎么找也找不到它。

找到了以后，我就放了上去，它没有掉，我果然猜得没错。

篇11：摩擦力作文

李老师两本书相向而对，一页一页的把它穿插进去。这样两本书就紧紧地抱在了一起。

“加油!”“加油!”你看!施亿和郑雨轩正在比得激烈呢!只见施亿使出吃奶的力气，可是，书大爷就是不让步。郑雨轩屏住呼吸，猛的一拔，书还是纹丝不动。

第二次，老师请了我和叶梦筝。叶梦筝上来，吹吹手，抓住书的两角，使劲地往自己的“领地”上拔。当然，我也不甘示弱，我也往我自己的“领土”上拔。拔了两次，我们都没拔开书，书没拔下来，书皮却全给我们俩给拔下来了。

第三次，李滢月PK谢卉卉。两个人都挺壮的。没想到，两人拔来拔去，还是没有分出胜负，最后只好垂头丧气的下来了。

第四次，陈语涵VS何悦。她们还是拔前一本书，何悦费了九牛二虎之力，书还是安然无恙。陈语涵也不甘示弱，用力一拔，还是拔不出来呀!

比赛结束后，李老师告诉我们两本书之所以拔不开，是因为摩擦力，它是一种无形的力量，在我们的生活是看不见，摸不着的一种力量。可它的力可大呢。

篇12：摩擦力简介

静摩擦力和动摩擦力的区别

静摩擦力是当相互接触的两个物体相对静止但存在着相对运动的趋势时，在接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力，这个力就是摩擦力。滑动摩擦力是两个与相对滑动的`物体间在接触面上产生的阻碍它们相对滑动的力，通俗来说就是一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力。静摩擦力和动摩擦力的区别在于产生条件的不同：在物体互相接触且接触面不光滑的前提下，两物体没有相对运动但有相对运动的趋势时产生静摩擦力，物体间有相对运动时产生滑动摩擦力。

篇13：高考静摩擦力问题的教学反思

一、高考题例

高考考过的静摩擦力的问题很多，下面是三个有代表性的例子。

1. 最简单的问题（1992年全国高考题）

如图所示，一木块放在水平面上，在水平方向共受到三个力即F1=10N, F2=2N和摩擦力的作用，木块处于静止状态，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为()

A.10N，方向向左

B.6N，方向向右

C.2N，方向向左

D.零

此题是高考考过的静摩擦力的最简单问题，物体受F1、F2和摩擦力作用面处于静止状态，根据平衡平条件可得静摩擦力的大小为8N。当撤去力F1时，物体受F2作用，F2=2N，此时静摩擦力为2N，物体水平方向受到的合力为零。故D正确。

2. 中等难度的问题（1990年全国高考题）

如图所示，在粗糙的水平面上放一三角形木块a，若物体b在a的斜面上匀速下滑，则()

A.a保持静止，而且没有相对于水平面运动的趋势

B.a保持静止，但有相对于水平面向右运动的趋势

C.a保持静止，但有相对于水平面向左运动的趋势

D.因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势作出判断

此题的求解思路是：先不考虑三角形木块a与水平面的摩擦力，分析三角形木块a除水平面的静摩擦力以外的其它外力，如果其它外力在水平方向上的合力为零，则三角形木块a没有相对水平面的运动趋势，如果不为零，就有相对水平面的运动趋势。受力分析如图所示，木块a除水平面的静摩擦力外受到四个力的作用，分别是重力、水平面的支持力，b物块对a的压力和b物块对a的摩擦力，其中b物体对a的压力N=mgcosθ，摩擦力f=mgsinθ，压力和摩擦力在水平方向上的分力分别是Nx=mgcosθsinθ，fx=mgsinθcosθ，水平方向的合力Fx合=Nx-fx=mgsinθcosθ-mgsinθcosθ=0，因为a物体除水平面的摩擦外，所受其它外力的合力为零，所以a物块没有相对于水平面的运动趋势。故A正确。

3. 较高难度的问题（1994年全国高考题）

如图所示，质量M=10千克的木楔ABC静置于粗糙水平面上，滑动摩擦系数μ=0.02。在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量m=1.0千克的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程S=1.4米时，其速度v=1.4米/秒，在这过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(g=10米/秒2)

此题的求解思路是，根据m的运动情况求出m沿斜面加速运动的加速度，再由牛顿第二定律可求出m受到的摩擦力。求出m的摩擦力后，再对M进行受力分析，就可求得M与水平面间的静摩擦力。具体求解如下：设m沿斜面下滑的加速度为a，根据运动学公式v2-v02=2a S，得a=0.7m/s2，物体m受三个力的作用，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得：mgsin30°-f=ma，求得f=4.3N。楔形三角形木块M，除地面的静摩擦力外受四个力作用，受力分析如下，m对M的压力N=mgcos30°，f=4.3N, m对M的压力N和摩擦力f沿水平方向的分力分别为Nx=mgcos30°sin30°=4.33N, fx=4.3cos30°=3.72N，因为Nx>fx，所以地面对M的摩擦力水平向左，大小为f地=Nx-fx=4.33-3.72=0.61N。

上述三个题都是在物体处于平衡状态的情况下求静摩擦力的问题，题目的样子和难度各不一样但求解的思路是一样的，学生对这一问题的掌握情况怎样呢?

二、测试情况

2009年云南省第一次统测考了这样一道题，如图所示，在粗糙的水平地面上，放置一质量为M的斜面体，一质量为m的滑块恰能沿斜面匀速下滑，现施加一沿斜面向下的推力F作用于m，使m沿斜面匀加速下滑，则在m沿斜面匀加速下滑的过程中，M与水平面之间的摩擦力和压力分别为()

A.有摩擦力作用，压力等于(M+m) g

B.有摩擦力作用，压力大于(M+m) g

C.无摩擦力作用，压力等于(M+m) g

D.无摩擦力作用，压力大于(M+m) g

此题正确答案为C，省统测抽样统计显示，此题正确率为16%，此题6分，平均得分0.96分。

2011年11月笔者所在学校高三年级月考，考了如下一道题，如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用，设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1，斜面与地面之间的摩擦力大小为f2。增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是()

A.如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定增大

B.如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变

C.如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定增大

D.如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定不变

此题正确答案为B，统计753份试卷，选B的有162份，正确率为20.3%，此题6分，平均得分1.22分。高考的重点问题，复习时师生们是认真准备的，但学生考试结果，为什么不好呢?

三、教学反思

面对学生的不足，老师们总是忧心忡忡，一遍又一遍地给学生讲解，但过了一段时间又考到类似的问题时，很多学生又不会做了。1990年全国高考的那个题，笔者在教学中用整体法，隔离法给学生讲过，但学生始终掌握得不好。仔细想来，如下几个问题值得思考：

1. 一个没有说清楚的概念

学生在学习静摩擦力时，给静摩擦力下的定义是：两个相互接触、相互挤压的物体，在接触面间产生的阻碍物体相对运动趋势的力是静摩擦力。该定义学生容易记住，但“相对运动的趋势”学生却不明白。在具体对物理问题的分析中，老师们重点是讲判断物体间有无相对运动趋势的方法，比如假设法。一个物理静止在水平面上的物体，物体有没有相对水平面运动的趋势呢?假设水平面光滑，看物体会不会运动，如果会动，说明物体具有相对运动的趋势，如果物体不会动，则没有相对运动的趋势。用这种方法，学生可以解决一些简单的问题。比如静止在斜面上的物体受静摩擦力的分析。但如果问题较难，比如，文中所说1990年的高考题，要分析斜面体与水平面间有无静摩擦力的问题，用假设法就不行了。

2. 相对运动趋势是什么

现代汉语词典对“趋势”一词的解释是事物发展的动向。物理学里，处于静止状态的物体，有无“相对运动的趋势”指的又是什么呢?下面举例说明，如图1所示，一个在水平面上的物体，受到一个水平方向的力作用而处于静止状态，物体之所以具有相对于水平面运动的趋势是因为物体水平方向上受到力F的作用。这里F的作用就使物体产生了相对水平面运动的趋势。如果物体受力复杂，如图2、图3所示，物体有无相对水平面运动的趋势就看，除物体与水平面间的静摩擦力外，物体在水平方向所受的合外力为不为零。如果为零就没有相对运动的趋势，如果不为零就有相对运动的趋势。这里说的“相对运动的趋势”就是静摩擦力以外的力的作用。简单的说“趋势”可以理解为力的作用。进一步讲，一个受到几个力作用而处于静止状态的物体，其合力为零。物体受到的力可以看作是静摩擦力和静摩擦力以外的力两部份组成，因合力为零，这两部份力必然等大反向，也就是说，静摩擦力以外的合力必与静摩擦力等大反向。搞清楚了这些，学生对“相对运动的趋势”就有了明确的认识。

3. 知识的融会贯通

求解处于平衡状态下物体的静摩擦力问题，需要摩擦力概念、受力分析、平衡条件等几方面的知识。这几方面的知识伴随着学生对“相对运动趋势”的理解，逐渐整合在一起。基于对“相对运动趋势”的理解，面对平衡状态下物体的静摩擦力问题，学生就会跳出简单的假设法，从平衡的要求来审视物体的受力，从而找到静摩擦力与静摩擦力以外的力的关系。而这个关系正是求解处于平衡状态下物体静摩擦力的最一般的方法。

篇14：三步搞定静摩擦力

第一步：明确产生条件

静摩擦力的产生必须具备三点：1.两个物体相互接触时存在压力；2.两个物体接触面粗糙；3.两个相互接触的物体存在相对运动的趋势。

例题1：物体A与B相互接触，其中A保持静止，判断静摩擦力的方向。

分析与解：图1中，由于F的作用使A、B间存在弹力，由于A的重力作用使A相对B有向下运动的趋势，且接触面粗糙，因此A受到B对它的静摩擦力。

图2中，由于A的重力使A、B间存在弹力，同时A具有沿斜面向下的运动趋势，且接触面粗糙，因此A受到沿斜面向上的静摩擦力。

第二步：与压力不成正比

因为滑动摩擦力与物体所受的压力或支持力成正比，当压力变化时，滑动摩擦力一定变化，但这种关系对于静摩擦力来说并不成立。

例2：如图3，物体P在水平力F的作用下保持静止，若增大F，则

A.物体对墙的压力不变

B.物体对墙的压力将增大

C.物体对墙的摩擦力不变

D.物体对墙的摩擦力变大

分析与解：物体P在水平力F的作用下保持静止，由于受重力的作用，具有向下的运动趋势，此时P受到的摩擦力与重力平衡。当外力增大时，P对墙的压力增大，且仍然静止，可知静摩擦力仍然等于重力，不能错误地认为正压力增大静摩擦力就增大了。

第三步：判断是否有相对运动趋势

1.用假设法

判断有无运动趋势最简单的方法是假设接触面是光滑的，看被研究的物体是否运动，向何方运动。若运动则有静摩擦力，其方向与相对运动的方向相反；不运动则无静摩擦力。

例3：如图4，物体A静止在斜面B上，判断A受到的静摩擦力；如果用绳把A系住，且绳是拉紧的（如图5），判断A受到的静摩擦力。

分析与解：图4中，假设A、B接触面光滑，A将沿斜面下滑，现在A静止，必然受到B对它的静摩擦力，方向与其下滑的方向相反，即沿斜面向上。

图5中，如果用绳把A系住，且绳是拉紧的，此时即使A、B接触面光滑，因绳的作用，A也不会下滑，所以A、B间无静摩擦力。

2.根据平衡条件

物体处于平衡状态时，物体各方向上受到的力都是平衡的，即各个方向合外力为0。

例4：如图6，斜面体B在水平地面上保持静止，物块A从斜面顶端匀速滑下，则

A.地面对B有静摩擦力，方向水平向左

B.地面对B有静摩擦力，方向水平向右

C.地面对B无静摩擦力

D.地面对B有向上的静摩擦力

分析与解：A、B两物体都处于平衡态，可对整体进行受力分析。竖直方向上，整体受到重力（mA+mB）g和地面对它的支持力N，这两个力是一对平衡力。水平方向上，整体受力也是平衡的。而对整体来说，没有受到静摩擦力以外的力，因此地面对整体也没有静摩擦力，否则整体就不能维持平衡状态，所以选项C是正确的。

在分析静摩擦力时，有时还要选取单个物体进行受力情况的分析。

3.根据物体的加速度分析静摩擦力。

使用这种方法时，首先要知道被研究物体的加速度，再判断物体所受其他力的合力能否产生这一加速度。若能，则无静摩擦力；若不能，则有静摩擦力。

例5：物体A放在水平放置的圆盘B上，随B一起作匀速圆周运动，如图7所示，试分析A受到的静摩擦力。

分析与解：假设A、B接触面光滑，以B作参照系，A将背离盘心滑动。现在A相对B静止，必受到B对它的静摩擦力，方向与其滑动方向相反，即沿半径指向盘心。

篇15：摩擦力教案

讲课内容：《摩擦力》

一、教学目标

1、知识与技能

1）知道摩擦力产生的条件。

2）能在简单问题中，根据物体的运动状态，判断静摩擦力的有无、大小和方向；知道存在着最大静摩擦力。3）掌握滑动摩擦力计算公式，会在具体问题中计算滑动摩擦力，掌握判定滑动摩擦力方向的方法。4)知道影响滑动摩擦力大小的因素。

2、过程与方法

1）注重实验探究方案设计的思考与改善。

2）通过参与实验探究能进一步熟悉控制变量法。

3、情感态度与价值观

1）从探究中获得严谨的科学态度和科学精神。2）能与同学互相协作。

教学重点：摩擦力产生的条件、特性和规律，通过演示实验得出关系f=μN。教学难点：设计探究方案，对实验数据的数据处理；静摩擦力方向的判定 教学方法：探究式教学法、启发讨论式教学法

教具准备：波珠子、塑料筷子，木筷子、烧杯、啤酒瓶、洗衣粉、带有定滑轮的平板一块、测力计、毛巾 教学过程

(一)引入新课

学生实验1：把波珠子放在烧杯里，请学生先用塑料筷子尝试把波珠子夹起，再用木筷子夹波珠子。

学生实验2：在手上沾些洗衣粉水，握住瓶颈部分（图中覆盖部分）向上提，提不起来；再将瓶子擦干净，用毛巾覆盖在瓶颈部分，拿着毛巾向上提瓶，瓶很容易提起。通过两次实验对比引入新课。

(二)新课教学

1．动摩擦力

从学生实验中引出滑动摩擦力的概念，作用点和方向

滑动摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向，且跟物体的相对滑动方向相反

学生实验：在玻璃板上铺上毛巾测力计拉木块使它也做匀速直线运动，记下读数。然后把木块放在玻璃板上，用测力计拉木块做匀速直线运动，记下测力计的读数，在木块上加上钩码，用测力计拉木块做匀速直线运动，记下读数，试分析数据，物体受到的摩擦力跟什么因素有关。

教师讲解：实验表明滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比，有公式：F=μN。μ是动摩擦因数，由摩擦面的材料和粗糙程度决定

2．静摩擦力

演示实验1：推讲台而讲台不动，引导学生得出静摩擦力的概念

从实验1引导学生得出静摩擦力产生的条件：相互接触，不光滑，有压力，有相对运动趋势。演示实验2：

当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时，物块保持静止状态。

提出问题：物块静止，它受板的静摩擦力多大？方向如何？你是根据什么原理判断的？ 当悬挂的砝码增加到100g时，物块仍保持静止状态。

提出问题：物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化？设想一下，如果将砝码B摘去，静摩擦力又将如何变化？

在同学回答的基础上归纳出：一般静摩擦力的大小没有一个确定的值，类似上述情况，当物块不动处于平衡状态时，静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化，总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向；跟拉力的方向相反，或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。

明确：在一般情况下，如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用，则并不一定处于最大静摩擦状态，最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的推力。

练习小结： 作业：

板书设计

1．滑动摩擦力

滑动摩擦力产生的条件：相互接触，表面粗糙，有弹力，发生相对运动时。滑动摩擦力的方向：跟接触面相切，跟相对运动的方向相反。滑动摩擦力的大小：F=μN 2．静摩擦力

篇16：摩擦力教案

三、摩擦力

1、定义：

摩2、方向：与物体相对运动的方向相反

擦压力的大小

力3、决定滑动摩擦力大小的因素

接触面的粗糙程度小压减力

4、增大摩擦增大压力减小摩擦使接触面光滑

力的方法使接触面粗糙力的方法变滚动为滑动

篇17：摩擦力

1、知道产生的条件；

2、能在简单的问题中，根据物体的运动状态，判断静的有无、大小和方向；知道存在着最大静；

3、掌握动摩擦因数，会在具体问题中计算滑动，掌握判定方向的方法；

4、知道影响动摩擦因数的因素；

能力目标

1、通过观察演示实验，概括出产生的条件以及的特点，培养学生的观察、概括能力．通过静与滑动的区别对比，培养学生的分析综合能力．

情感目标

渗透物理方法的教育．在分析物体所受时，突出主要矛盾，忽略次要因素及无关因素，总结出产生的条件和规律．

教学建议

一、基本知识技能：

1、两个互相接触且有相对滑动或的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的，称为滑动；

2、两个物体相互接触，当有相对滑动的趋势，但又保持相对静止状态时，在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力

3、两个物体间的滑动的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比．

4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关．

5、的方向与接触面相切，并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反．

6、静存在最大值——最大静．

二、重点难点分析：

1、本节课的内容分滑动和静两部分．重点是产生的条件、特性和规律，通过演示实验得出关系．

2、难点是在理解滑动计算公式时，尤其是理解水平面上运动物体受到的时，学生往往直接将重力大小认为是压力大小，而没有分析具体情况．

教法建议

一、讲解有关概念的教法建议

介绍滑动和静时，从基本的事实出发，利用二力平衡的知识使学生接受的存在．由于的内容是本节的难点，所以在讲解时不要求“一步到位”，关于的概念可以通过实验、学生讨论来理解．

1、可以让学生找出生活和生产中利用的例子；

2、让学生思考讨论，如：

（1）、一定都是阻力；

（2）、静止的物体一定受到静；

（3）、运动的物体不可能受到静；

主要强调：是接触力，是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的，但不一定阻碍物体的运动，即在运动中也可以充当动力，如传送带的例子．

二、有关讲解的大小与什么因素有关的教法建议

1、滑动的大小，跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关；跟物体间的正压力有关；但和接触面积大小无关．注意正压力的解释．

2、滑动的大小可以用公式： ，动摩擦因数 跟两物体表面的关系，并不是表面越光滑，动摩擦因数越小．实际上，当两物体表面很粗糙时，由于接触面上交错齿合，会使动摩擦因数很大；对于非常光滑的表面，尤其是非常清洁的表面，由于分子力起主要作用，所以动摩擦因数更大，表面越光洁，动摩擦因数越大．但在力学中，常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的的一种提法，实际上是一种理想化模型，与上面叙述毫无关系．

3、动摩擦因数( )是一个无单位的物理量，它能直接影响物体的运动状态和受力情况．

4、静的大小，随外力的增加而增加，并等于外力的大小．但静不能无限度的增大，而有一个最大值，当外力超过这个最大值时，物体就要开始滑动，这个最大限度的静叫做最大静( )．实验证明，最大静由公式 所决定， 叫做静摩擦因数， 为物体所受的正压力．的大小变化随着外力的变化关系如图：滑动的大小小于最大静，但一般情况下认为两者相等．

第四节

课时安排：

1课时

教学方法：

设问法、讲解法相结合

教学过程设计：

一、复习提问

问题1、目前我们学了哪几种力？它们产生的原因是什么？它们大小方向如何确定？

问题2、胡克定律 的适用条件是什么？ 叫什么？由什么决定？当外力变化时， 如何变化？

教师总结前几节所学习内容，为方便知识体系的理解，在分析力时可把握如下几个过程：

1、力产生的原因；

2、力的大小、方向．

二、新课教学

（一）、引入新课

力学中常见的三种力是重力、弹力、．对于每一种力，都需要知道它的产生条件、会计算它的大小、能判断它的方向．前面我们为你学习了其中两种力：重力和弹力．这一节我们学习第三种力——．是三种力种比较难掌握．

首先请学生分析图示（如图所示），教师可以演示这个实验，B物体用钩码代替：

提问1：木块A受几个力？

答案：重力、支持力、拉力、

提问2：拉力与是什么关系？去掉B，是否存在？

答案：一对平衡力．不存在，即为0．

提问3：起什么作用？

答案：在B的作用下，物体A要向右运动，有向右运动的趋势．就是阻碍A物体向右运动，从而使A物体与支持面保持相对静止．

教师总结．

（二）静的讲解：

1、概念总结：

（1）、静：物体间保持相对静止，但有相对运动趋势时的．

（2）、静的大小和方向：在上述实验中，不断增加钩码，使拉力增大，可以分析出：静也是增大．但当增大到某一值时，A物体开始滑动了．A物体将要滑动的瞬间的静叫做最大静，用 表示．

总结以上分析可知，静的大小在 之间随外力的变化而变化，其具体的确定，可由二力平衡知识得到． 静的方向，可由物体相对运动趋势或由二力平衡知识来确定．

2、例题讲解：

握住水杯，使水杯在空中保持不动．让学生讨论水杯是否受摩檫力．若受，则其大小、方向怎样？

答案：水杯受到重力、手的弹力、手的静作用．由于水杯静止在空中，因此静大小与重力大小相等．

3、继续演示实验，在前述实验中，继续增加钩码个数，木块开始缓慢匀速滑动后，开始提问．

提问4：木块此时受几个力？

答案：重力、支持力、拉力、．

提问5：此时起到什么作用？

答案：阻碍物体运动．

教师总结：

（三）滑动的讲解

1、滑动：物体间相对滑动时产生的．

2、滑动的方向：与物体相对运动的方向相反．

继续实验，向A木块施加压力（可以添加砝码），接着再愿基础上添加钩码，让木块又开始缓慢滑动．让学生讨论比较两次滑动的大小．

3、滑动的大小：两个物体间的滑动的大小f跟这两个物体间的压力N的大小成正比，即： ．式中 叫滑动摩擦因数． 值跟互相接触的两个物体的材料有关，跟接触面的情况有关． 为两个力的比值，无单位．

（四）讲解例题，可以参考书上的例题．

三、小结

四、组织学生讨论课后习题

五、布置作业

探究活动

课题1：

内容：通过对日常生活的观察和研究，写出对于我们日常活动密切相关的摩擦的认识。

可以选择的课题建议：

1、“如果没有，世界将会怎样”，关于本课题，可以让学生查找一些类似的文章并写出感想……，对于本文的写作形式可以不加限制。

2、“关于在生活、生产中的作用”，本课题具有专题性质，可以针对某一方面详细叙述，如“摩擦在体育运动中”；“摩擦在我们的学习生活中”等等。

课题2：

内容：通过实验研究影响滑动大小有关的因素。

1、实验验证影响滑动大小的因素

由于教师在课堂上已经详细的讲述了影响滑动大小的因素，因此学生在用实验研究滑动时往往对实验的原理忽略，而注重实验的过程和实验的准确性，因此可以要求学生自己提出实验方案并说明为什么要如此设计，在教师指导下独立完成实验后写出详细的实验报告。

2、测量滑动

篇18：静摩擦力

“摩擦力的机制颇耐人寻味, 无论多么光滑的表面, 在显微镜下也显得凹凸不平, 于是相互接触的物体彼此镶嵌。欲使两者沿接触面相对运动, 就需超越此类相互的阻隔。这种超越既可能不破坏表面的突起, 只发生轻微的上下跳跃, 也可能使突起断裂。”我们知道, 摩擦力属于电磁力, 在微观上属于分子、原子级的相互作用。从上文中可以看到, 两物体具有相对运动或相对运动趋势时, 就受到由凹凸不平而引起的镶嵌所对应的挤压, 就造成一种阻碍。

相对运动时, 需要超越这种阻隔, 是滑动摩擦力。而具有相对运动趋势时, 但没有超越这种阻隔, 阻碍照样存在, 发生的是两物体间微观上的切向相互挤压, 这就是静摩擦力, 并且趋势越大, 挤压越大, 切向形变也越大, 阻隔越大, 即静摩擦力越大。当达到一定值时, 即将破坏了这种凹凸不平或发生跳跃, 即将发生移动, 这时候两者间达到最大静摩擦力。此后, 趋势再变大即发生移动, 变为滑动摩擦力。

为了形象说明这种微观上的变化情况, 我们引入一个模型——毛刷模型, 刷子上一根一根的细毛可以看做微观上一个一个突出的分子或原子 (如图1所示) , 当另一个物体在其表面相对运动或有相对运动趋势时, 细毛就会向物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向发生弯曲 (如图2所示) , 表示实际物体在微观上原子间的微小切向形变。

二、从实例中看出一个接触面不可能同时存在静摩擦力和滑动摩擦力

1. 斜面上水平力推动物体的实例

在这个情境中, 我们可以把斜面看做一个毛刷。以物体所在点为坐标原点, 在水平方向和沿斜面方向建立直角坐标系 (如图3所示) 。在没有作用水平推力前, 物体独立的静止于斜面, 此时物体受到沿斜面向上的静摩擦力, 因此此时斜面毛刷的细毛与物体接触的部分都沿斜面向下弯曲, 即沿-Y方向弯曲。

为了说明增加水平力后的摩擦力情况, 我们不妨来设计一个慢动作, 水平力由小开始慢慢地变大到一定值。设水平力沿+X方向移动, 则当开始加水平力后, 物体在沿斜面方向就有了两个主动力G1和F, 这两个力的合力就指向第四象限 (如图4所示) , 因此此时物体具有向第四象限的运动趋势, 斜面毛刷的细毛就向第四象限弯曲。并且随着F的增大, 合力越来越远离-Y方向, 也越来越大, 因此, 细毛的弯曲方向也远离-Y方向, 弯曲程度也越来越大。

当F增大到一定值时, 细毛弯曲到极点, 在微观上表现为即将破坏突起的原子或分子, 即将开始滑动, 静摩擦力达到最大静摩擦力。细毛弯曲方向为此时两个主动力的合力方向, 而此时最大静摩擦力的方向为细毛弯曲方向的反方向即第二象限。

继续增大力F, 物体开始滑动, 滑动方向即为此时两个主动力的合力方向, 即细毛的弯曲方向。静摩擦力演变为滑动摩擦力, 而滑动摩擦力的方向依然是此时细毛弯曲方向的反方向, 即原来最大静摩擦力的方向。从中可以看到, 其实运动一开始滑动摩擦力就不可能沿+Y方向, 而是主动力的合力方向。

接下来, 我们继续用毛刷模型来否定一个结论:在加了水平力后, 可以水平运动, 并同时受到水平方向静摩擦力和沿斜面方向滑动摩擦力。取运动过程中的某一位置, 假说上述过程成立, 按此说法, 此时在沿斜面方向物体受到四个力:下滑力G1, 推力F, 滑动摩擦力f2和静摩擦力f1, (如图5所示) 。则我们可以说, 此时斜面毛刷的细毛有两种弯曲:因为物体向+X方向运动, 斜面对物体有向-X方向的滑动摩擦力, 所以细毛向+X方向弯曲;又因为物体具有向-Y方向的运动趋势, 而使其受到+Y方向的静摩擦力, 所以细毛向-Y方向弯曲。

物体继续向+X方向运动, 须知前方的细毛在物体没有达到之前全部是与斜面垂直的, 不弯曲的。随着物体的到来, 这些本来不弯曲的细毛由于物体的运动而向+X方向弯曲, 但是并不会自动向-Y方向弯曲好等待物体的到来。所以物体到了下一个位置也就不可能产生+Y方向的静摩擦力, 只受3个力, 且不平衡, 要离开X轴, 与假说矛盾。

综上所说, 在这一实例中不可能同时存在静摩擦力和滑动摩擦力。

2. 物体在绳子牵动下在水平面上作滑动式圆周运动的实例

有些老师提到的这个实例 (如图6所示) , 其文中认为物体在做圆周运动的过程中是绳子拉力和指向圆心的静摩擦力一起提供向心力, 而同时又受到与运动方向相反的滑动摩擦力, 因此说这个接触面同时存在静摩擦力和滑动摩擦力。笔者对这个情境同样有不同的观点。文中认为任何作圆周运动的物体都有偏离圆心的趋势, 因此这时接触面必然要对其施加一个与该运动趋势方向相反的静摩擦力。笔者认为做圆周运动的物体确实都有偏离圆心的趋势, 但是在这个情境中, 这个趋势之所以没有促成偏离圆心的真实运动, 那是因为绳子拉力抵制了这种趋势, 所以对绳子来讲, 物体有远离圆心的趋势, 而这种趋势与水平没有直接联系, 所以水平面没有对物体提供静摩擦力。

我们继续使用上述的假设法, 假定文中的说法成立, 则可以取运动过程的某一位置, 此时水平面毛刷的细毛既沿线速度的方向弯曲, 又沿半径向外弯曲, 即滑动摩擦力和静摩擦力共存。但是前方的细毛照样竖直, 当物体运动到前方细毛时, 由于运动而造成前方细毛沿速度方向挤压而沿速度方向弯曲, 但是并没有沿半径方向弯曲, 即不再受到静摩擦力的作用。

我们不妨改变上述物体的运动模式, 变滑动为滚动。我们可以拿一只完整的粉笔, 我们知道粉笔不是圆柱体, 而是一头粗一头细, 我们把粉笔平放在水平桌面上, 给一个初速度, 粉笔就会绕一点O转动 (如图7所示) , 在转动过程中粉笔本身与桌面并没有发生相对滑动, 而是一种滚动, 尽管在运动, 但是粉笔与桌面的接触点又是始终相对静止的, 因为粉笔与桌面间的接触点是一直在变的, 所以这时候就是静摩擦力来提供向心力, 而滚动可能会越来越慢, 那是因为受到滚动摩擦力。

3. 滑冰运动员滑冰的实例

运动员在滑冰时, 特别是花样滑冰, 我们经常看到运动员做着漂亮的曲线运动, 而运动员脚上穿的是冰刀式冰鞋, 滑冰时受到与运动方向相反的滑动摩擦力, 那么是不是同时有与运动方向垂直的静摩擦力提供运动员做曲线运动的反向力呢?

我们知道, 滑冰场上运动员滑冰时会留下一道道的滑痕, 如果细细一看, 这实际上是冰刀在冰上刻出的一道道凹槽, 我们看这个凹槽的截面图 (如图8所示) , 冰刀其实是在凹槽中向前滑行, 这时如果转弯, 那么就是凹槽对冰刀的侧向挤压力F2提供向心力, 这是宏观上的弹力, 而非摩擦力。所以冰刀在滑行过程中由冰刀头不断地划出凹槽, 冰刀始终在凹槽中滑行, 当然有的时候动作猛烈的话, 侧向挤压力过大, 还会破坏凹槽, 刨出碎冰。

假如在坚硬的钢板面上, 冰刀头划不出凹槽, 则冰刀就没有侧向挤压力, 就不能做曲线运动。

其他情境我们同样可以看到一个接触面不可能同时存在静摩擦力和滑动摩擦力。

参考文献