【導(dǎo)讀】摩擦力是兩個(gè)表面接觸的物體相互運(yùn)動(dòng)時(shí)互相施加的一種物理力。體在液體和氣體中運(yùn)動(dòng)時(shí)也受到摩擦力。本文以研究輪胎的摩擦為例，深入探討摩擦。力的應(yīng)用，并簡(jiǎn)單介紹摩擦學(xué)的研究現(xiàn)狀以及未來發(fā)展方向。事實(shí)上，只有在忽略摩擦力的情況下人們才能引出力學(xué)中的基本定律。在物理學(xué)中，摩擦力也是最常見和最重要的力之一。摩擦力內(nèi)最大的區(qū)分是靜摩擦力與其它摩擦力之間的區(qū)別。有人認(rèn)為靜摩擦力實(shí)際上。不應(yīng)該算作摩擦力。固體表面之間的摩擦力分滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、滾壓摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦。人們使用潤滑劑來降低摩擦。摩擦力在實(shí)際生活中是普遍存在的，在人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展中起著非常重要的作用。若杯子始終呈靜止，則手之握力、變化的杯重、與摩擦力間有密切關(guān)系。4）地汽車也是利用輪胎與面之間的摩擦力而得以行進(jìn)。其中摩擦力主要對(duì)車輛的全操縱過程，包括加速、制動(dòng)、正常行駛、側(cè)偏、當(dāng)接地面處存在水膜且僅表現(xiàn)為邊界潤滑時(shí)，

　　

【正文】 ，運(yùn)動(dòng)物體只能受到滑動(dòng)摩擦力 解決辦法：正確理解 “ 如果靜止或運(yùn)動(dòng)的物體并不是以相互作用的另一個(gè)物體作為參考系，而是以地面或者相對(duì)地面靜止的物體作為參考系，那么靜止的物體可能受到靜摩擦力，也可能受到滑動(dòng)摩擦力；運(yùn)動(dòng)的物體可能受到滑動(dòng)摩擦力，也可能受到靜摩擦力。 ” 例題簡(jiǎn)析：如圖 4，兩物體 A， B 疊放在粗糙斜面上，用力 F 拉著 B，使物體 A， B 一起無相對(duì)運(yùn)動(dòng)地沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。此時(shí)， A 具有相對(duì) B 向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以 A， B之間總存在著相互作用的靜摩擦力，而物體 B 相對(duì)斜面滑動(dòng)，靜止的斜面又受滑動(dòng)摩擦力作用。可見，靜止的物體不一定只受靜摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體也不一定只受滑動(dòng)摩擦力。 誤區(qū)之五： 沿粗糙水平面相對(duì)滑動(dòng)的物體一定受到摩擦力 解決辦法：正確理解 “ 摩擦力產(chǎn)生條件 —— 正壓力 ” 。若兩物體相互接觸，但不擠壓，不存在正壓力，則物體不一定受到摩擦力。 例題簡(jiǎn)析：如圖 ,5，在絕緣粗糙水平面上有一帶電量為 +q 的物體，水平面處在豎直向上的勻強(qiáng)電 場(chǎng)中，若摩擦力的研究與應(yīng)用 第 12 頁 共 14頁 , 12 E=mg/q,且物體以一定速度 v 向左滑動(dòng)，則物體對(duì)水平面的壓力為 FN=mgEq=mgmg=0,所以物體與水平面之間無摩擦。 誤區(qū)之六： 由 F=μFN 計(jì)算時(shí)，認(rèn)為正壓力 FN 的大小等于物體所受的重力 解決辦法 1：正確理解 “ 正壓力 FN” 。正壓力屬于彈力，方向總垂直于接觸面并指向受力物體，一般情況下正壓力和重力并不相等，只有在一些特殊情況下才相等。 例題簡(jiǎn)析 1：如圖 6，沿粗糙斜面滑動(dòng)的物塊，所受的摩擦力的大小由動(dòng)摩擦因數(shù) μ 和物體對(duì)斜面的壓力（重力沿垂直斜面向下的分力 F2=mgcosθ ）決 定，并不等于物體的重力。 解決辦法 2：正確理解：公式 F=μFN ?；瑒?dòng)摩擦力與正壓力成正比，正壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；最大靜摩擦力也是與正壓力成正比，但靜摩擦力則由平衡條件和牛頓運(yùn)動(dòng)定律來確定。 例題簡(jiǎn)析 2：用手緊握瓶子等物體，使其在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則手與瓶子等物體間的靜摩擦力大小總等于物體重力的大小，與正壓力無關(guān)。 誤區(qū)之七： 接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大 摩擦力的研究與應(yīng)用 第 13 頁 共 14頁 , 13 解決辦法：正確理解 “F=μFN” 的物理意義。滑動(dòng)摩擦力的大小只由 μ 和 FN 決定，與接觸面積的大小沒有關(guān)系。這是因?yàn)榻佑|面的大小并不能改變兩個(gè)物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力。當(dāng)然，在正壓力一定的情況下，接觸面的大小直接影響受力面上的壓強(qiáng)大小。 例題簡(jiǎn)析：如圖 7，一塊長 L，質(zhì)量為 m 的均勻木板，放在水平桌面上，木板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ 。當(dāng)木板受到水平推力向右運(yùn)動(dòng)伸出桌面的 1/3 時(shí)，木板受到的摩擦力依然為 μmg, 而非 2μmg/3 。 只要你走出了以上種種思維誤區(qū)后，你對(duì)物體所受摩擦力的分析和計(jì)算就會(huì)迎刃而解了。 如何判斷靜摩擦力的方向與大??？ 摩擦力是初中學(xué)段重要的內(nèi)容之一，其中靜摩擦力方向、靜摩擦力大小這類考題是學(xué)生最棘手的難點(diǎn)。在 2020 年 11 月 17 日湖南省 “國培計(jì)劃 ”在線研討中，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)也是討論的焦點(diǎn)之一?，F(xiàn)將分析與歸納的方法簡(jiǎn)述如下，供大家交流學(xué)習(xí)，揚(yáng)長避短。 一 明確產(chǎn)生靜摩擦力的四個(gè)條件： 1 兩物體接觸； 2 兩物體的接觸面均粗糙； 3 兩物體的接觸面上有垂直于接觸面的彈力； 4 兩物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。四個(gè)條件同時(shí)具備，缺一不可。學(xué)生往往只會(huì)分析前面三個(gè)條件，難點(diǎn)是如何判斷是否有 “相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) ”的產(chǎn)生和怎樣判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。 二 運(yùn)用“假設(shè)法”和“二力平衡”判斷方向和大小 判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，首先要找到產(chǎn)生 “相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) ”的外界因素 ——力的作用。分三種情況討論： 1 放置于水平方向上的物體。一個(gè)木箱重 100N，受到水平向右 10N的推力或拉力作用，但仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)。首先考慮前三個(gè)條件已經(jīng)具備；摩擦力的研究與應(yīng)用 第 14 頁 共 14頁 , 14 其次運(yùn)用 “假設(shè)法 ”判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向：假設(shè)接觸面絕對(duì)光滑，木箱在力的作用下會(huì)水平向右運(yùn)動(dòng)，即水平方向向右就是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向；換句話說， “假設(shè)法 ”判斷得到的運(yùn)動(dòng)方向就是物體的 “相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向 ”。根據(jù)二力平衡條件可知：靜摩擦力的方向水平向左，其大小是 10N。方法總結(jié)：首先分析豎直方向的重力和支持力；其次考查其它任何方向是否受到外力作用，這些外力是產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的原因。若有外力作用，就有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；再次是根據(jù)靜摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反和二力平衡進(jìn)行判斷。物體隨水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，也可以適用。若物體靜止在豎直方向上，先分析水平方向受力情況，再分析豎直方向。 2 放置于斜面上的物體。例如（ 1）物體隨著斜面?zhèn)魉蛶蛩傧蛏线\(yùn)動(dòng)；（ 2）靜止在三角形斜面上的物體；這兩種類型是屬于知識(shí)的了解層次，由于學(xué)生 知識(shí)的局限，不好講重力沿斜面放方向向下的分力是使相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)產(chǎn)生的原因，對(duì)于知識(shí)能力的考察也只是判斷物體是否受到靜摩擦力作用，通常不涉及求它的大小，利用假設(shè)法就可以解決。 3 靜摩擦力既可以是動(dòng)力；也可以是阻力 由于學(xué)生定勢(shì)思維的影響，總是認(rèn)為靜摩擦力的方向應(yīng)該與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。突破這個(gè)難點(diǎn)，需要澄清靜摩擦力方向、相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向和物體運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系。首先根據(jù)靜摩擦力的作用效果，把其劃分為動(dòng)力和阻力兩種效果力。例如汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)，其后輪受到地面對(duì)它產(chǎn)生向前運(yùn)動(dòng)的靜摩擦力，是使汽車運(yùn)動(dòng)，這個(gè)作為動(dòng)力 的靜摩擦力的方向就與汽車的運(yùn)動(dòng)方向相同；人步行、水平傳送帶、斜面?zhèn)魉蛶У纫彩峭瑯拥牡览?。另一種是推或拉不動(dòng)的物體，其接觸面上的靜摩擦力作為阻力，是阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，其方向就與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。換句話說，當(dāng)靜摩擦力作為動(dòng)力時(shí)，其方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同；當(dāng)靜摩擦力作為阻力時(shí)，其方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反