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剖析滑动摩擦力的知识点

　　一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力就叫滑动摩擦力。希望同学们在学习的过程中要注意以下知识点的理解和应用。

　　一、摩擦力产生的条件

　　1．两个物体相互直接接触；2．两个物体互相挤压；3．接触面粗糙；4．两个物体间有相对运动。要产生滑动摩擦力必须同时具备这四个条件，缺少任何一个条件，都不能产生滑动摩擦力。

　　例1　如图1，A、B两物体所接触的平面的动摩擦因数为μ，B在水平面上，A与竖直面接触，A、B通过定滑轮连接在一起，A匀速下落，试分析A与竖直面有无滑动摩擦力。

　　解析：A与竖直面接触、相对运动且接触面粗糙，但无挤压，A不受滑动摩擦力。

　　例2　如图2，木板B以的对地速度向右滑动，物体A此时以的对地速度向右滑动，A与B接触，且接触面粗糙，问A和B之间有无滑动摩擦力

　　解析：满足两个物体相互直接接触、互相挤压、接触面粗糙，但，所以A与B无相对运动，即A与B间无滑动摩擦力。

　　注意：确定滑动摩擦力有无时一定要把握好运动和相对运动的关系。

　　二、物体对接触面的压力

　　压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力。其大小不一定等于物体的重力，以后的学习过程中我们会知道压力可能大于重力，可能小于重力，还可能等于重力，也可能与重力无关。但是不论支持面是什么样的，也不论物体受力情况如何复杂，物体对支持面的正压力和支持面对物体的支持力，总是一对作用力和反作用力，所以许多情况下都是通过求物体所受支持力来求得正压力的。

　　注意：通过如图3所示的物体静止情况下的压力大小，就说明压力与重力无关。

　　三、滑动摩擦力的方向判断

　　滑动摩擦力与相对运动方向相反，所谓“相对运动”是指相对接触的物体，而不是相对于别的物体（比如水平地面）。

　　例1　如图4所示，质量为2㎏的物体，在的水平面上向右运动，在运动过程中还受到一个水平向左的大小为5N的拉力F的作用，分析物体受到的滑动摩擦力方向。

　　解析：错误的思路是物体所受外力方向既为此题物体的相对运动方向，相对运动方向向左，滑动摩擦力向右。

　　正确的思路是物体的相对运动方向与外力F无关，此题中相对运动方向为物体对地的速度方向。所以，滑动摩擦力向左，与力F同向。

　　例2　如图5，A、B两物体所接触的平面的动摩擦因数为μ，物体A处于水平放置的长木板B上，现让A、B都向右运动，且，分析物块A是否受到摩擦力？方向如何？

　　解析：由于，故A相对于B水平向左运动，因而A所受B的滑动摩擦力方向水平向右。A受滑动摩擦力，方向水平向右。

　　注意：“相对运动”是指相对接触的物体的运动。

　　四、动摩擦因数μ

　　动摩擦因数，是由相互接触的两个物体的材料及粗糙程度决定的。与接触面积无关，通常情况下不做特殊说明时动摩擦因数μ＜1。

　　例1　动摩擦因数的大小（　　）

　　A、跟滑动摩擦力的大小成正比

　　B、跟正压力的大小成正比

　　C、跟相对运动的速度大小有关

　　D、跟相互接触的两物体的材料和接触面粗糙情况有关

　　解析：动摩擦因数与压力无关、与接触面积大小无关、与滑动摩擦力的大小无关、与相对运动的速度大小无关，所以答案为（D）

　　例2　一木块沿倾角为θ的固定斜面匀速下滑；那么此时木块与斜面间的动摩擦因数?多大？（此题涉及第一章力的合成和分解知识，学习力的力的合成和分解后就能理解）

　　解析：设木块的质量为m，重力的两个分力=mgcos和=mgsin，据二力平衡知F==μ=μ，既mgsin=μmgcos，μ=tan。

　　例3　如图所示，在水平地面上叠放着A、B两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物块A和B以相同的速度一起作匀速直线运动。由此可知，A、B间动摩擦因数μ1和B与地面间的动摩擦因数μ2有可能是（　　）

　　A、μ1=0，μ2=0；

　　B、μ1=0，μ2≠0；

　　C、μ1≠0，μ2=0；

　　D、μ1≠0，μ2≠0。

　　解析：物块A和B以相同的速度一起作匀速直线运动，隔离物块A，据二力平衡可知A在水平方向若受滑动摩擦力与匀速直线运动的条件矛盾，所以A不受滑动摩擦力，A和B的接触面可以光滑也可以粗糙，既动摩擦因数有两种可能μ1=0或μ1≠0；根据上面的分析知A和B间无摩擦力，隔离物块B据二力平衡可知B与地面间一定有摩擦力，既μ2≠0。答案为（B、D）

　　例4　如图8示，以水平力F压物体A，这时A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，A物体的质量为m，那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小与重力大小的关系是（）

　　A．F＜mg　　B．F＞mg　　C．F＝mg　　D．无法确定

　　解析：A沿竖直墙壁匀速下滑，据二力平衡可知，mg＝μF，既F＝mg/μ，通常情况下不做特殊说明时动摩擦因数μ＜1，说明F＞mg，答案为（B）

　　五、应用求力的大小

　　例1　水平地面上的物体，在水平拉力F作用下向前运动，当拉力F增大时，速度也随之增大，物体所受的滑动摩擦力将（　　）

　　A、增大　　B、减小　　C、不变　　D、不能确定

　　解析：根据滑动摩擦力，滑动摩擦力与拉力无关、与相对运动的速度大小无关。答案为（C）

　　例2　质量为m的均匀长方形木料放在水平桌面上，木料与水平面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F拉木料，如图（9）示。当木料的离开桌面时，桌面对它的摩擦力等于多少？

　　解析：木料均匀，其重心在木料的几何中心上，重力的作用线在支承面以内，木料与桌面之间的弹力大小仍为。滑动摩擦力只与正压力和动摩擦因数有关，与接触面积的大小无关，既滑动摩擦力为。

　　如果学生对物体重心的概念不清，理解不深就会误认为，已有探出桌面之外，则对桌面的压力只剩下，故摩擦力大小为μ。其实重心是重力的作用点，重力是物体每一小部分所受重力的合力。

　　例3　如图10所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0．4。当用水平力向右拉动物体A时，试求：

　　（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；

　　（2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向。

　　解析：（1）物体B相对物体A向左滑动，物体A给物体B的滑动摩擦力方向向右，大小为。

　　（2）物体A相对地面向右滑动，地面给物体A的滑动摩擦力方向向向左，大小为。