如何分析物体所受的摩擦力

如何分析物体所受的摩擦力

作者：李春建

来源：《新一代》2016年第02期

摘 要：分析物体所受的摩擦力是解决力学问题的关键之一，分析物体所受摩擦力的正确与否，对解决力学问题至关重要。

关键词：摩擦力;条件;分类;静摩擦力;滑动摩擦力

高中物理学当中，分析物体所受的摩擦力是解决力学问题的关键之一，物体是否受到摩擦力，是物体受力分析中不可缺少的一个因素;分析物体所受的摩擦力的正确与否，对解决力学问题至关重要。因此要正确把握分析物体所受的摩擦力。

一、摩擦力产生的条件，相互接触的物体间存在弹力且具有相互运动的趋势 （1）两物体间存在弹力是产生摩擦力必要前提

（2）接触面“光滑”是指不存在摩擦，两接触面粗糙不一定存在摩擦力，要看它们间是否存在弹力，存在相对运动或相对运动的趋势。

二、摩擦力的分类：摩擦力可分为、静摩擦力、滚动摩擦力（暂不研究） 三、物体静止时受到的摩擦力

静摩擦力的方向与物体相对运动的趋势的方向相反。静止的物体是否受到摩擦力，一看物体之间是否存在弹力，二看物体之间是否具有相对运动的趋势。若具备弹力或相对运动的趋势，则物体之间具有静摩擦力。（以下研究物体，接触面不光滑） 例1

静摩擦力分析;

A物体：A与B物体之间具有弹力存在，A物体在F作用下具有F方向运动的趋势，必有B物体对A物体与F相反方向的静摩擦力存在fBA，图示：

B物体：B物体具备了静摩擦力存在的条件：1.受到A物体对B物体的静摩擦力fAB，它与fBA方向相反。2.B物体在fAB作用下具有此方向运动的趋势，必受到地面对它的静摩擦力f地，f地与fAB方向相反。图示：

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例2

静摩擦力分析：

A物体：A与B之间虽有弹力存在，但没有相对运动的趋势，故A不受静摩擦力的作用。

B物体：B与C之间具有弹力，且物体B具有向左运动的趋势，必受C物体对B物体向右的静摩擦力fCB，图示：

C物体：物体C受到B物体对它的静摩擦力fBC。由于fBC>F，则C物体具有向左运动的趋势，必受地面对它的静摩擦力f地C，方向向右。图示：

综上两例所述，静止的物体是否受到静摩擦力，既要考虑物体之间是否具有弹力，又要研究物体之间是否有相对运动的趋势，这是判定是否产生静摩擦力的两个条件，在解决实际问题中要正确把握。

四、运动物体受到的摩擦力

运动物体可分为匀速运动与非匀速运动。

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1.匀速运动：匀速运动过程中所研究的摩擦力为滑动摩擦力。 例3

滑动摩擦力分析：

A物体：A与B之间虽存在弹力，但A与B之间无相对运动，故A不受滑动摩擦力作用。

B物体：B物体与地面之间具有弹力，与地面有相对运动，故B物体必受地面对它的滑动摩擦力。

综上例所述，做匀速运动的物体所受的滑动摩擦力，一要分析物体间是否存在弹力，二要讨论物体间是否发生了相对运动;两个条件缺一不可。

2.非匀速运动：非匀速运动中的物体所受摩擦力变化复杂，分三种情况考虑。 ①物体发生相对运动 例4

滑动摩擦力分析：

A物体：由于V2>V1，故V2-V1>0，则B物体对A物体具有超前之意;B物体具有超前之意，A物体相应滞后，A、B之间具有弹力，则A物体必受到B物体向右的滑动摩擦力。图示：

B物体：受到A物体对B物体向左的滑动摩擦力fAB，同时物体与地面之间具备了产生滑动摩擦力的条件，必受地面对B物体向左的滑动摩擦力，f地B方向向左。图示。 从上例可知，两接触物体之间相对速度不等于零，则必有滑动摩擦力存在，方向如何，应根据具体问题具体分析。

②物体从静止向运动转变时的摩擦力。 ③物体从匀速运动向静止转变时的摩擦力。

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总之，正确把握分析物体是否受到摩擦力的方法是十分必要的。熟练掌握产生摩擦力的条件非常重要，善于研究问题，勤于思考，及时总结才能“胸有成竹”的正确解决有关摩擦力分析的问题，提高解决力学问题的能力。