磨擦力的物理知识 1.摩擦力的知识点 定义和解释： 两个互相作用的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，在两物体的接触面之间会产生阻碍它们相对运动的作用力，这个力叫摩擦力 摩擦力是电磁力的一种表现形式 产生机理： 1 相互作用产生形变； 2物体微观凸凹表面产生相互机械啮合； 3 产生分子粘结现象 抵抗啮合部分的相互犁削及粘结结点的剪切作用称作摩擦，它是电磁力作用 说明： 形变影响物体间的实际接触状态，使机械啮合作用和分子粘结作用增强，从而使摩擦作用提高；而且随着运动的发生，物体形变部位的变换，即动态形变也会消耗一部分能量而显示出阻力性；有些变形较大的物体还会产生明显的形位阻力例如，火车行驶需要铺铁轨；滑雪板要有一定长度且前端要翘起等都是为了克服较大形变的影响 至于具有一定刚度物体的形变对磨擦及运动影响的探讨，不属于通用学术范围，这里不加论述 （1）两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这个力叫摩擦力 摩擦力在本质上是由电磁力引起的 （2）物体之间产生摩擦力必须要具备以下四个条件： 第一：两物体相互接触. 第二：两物体相互挤压，发生形变，有压力. 第三：两物体发生相对运动或相对运动趋势. 第四：两物体间接触面粗糙 四个条件缺一不可。
有弹力的地方不一定有摩擦力 但，有摩擦力的地方一定有弹力 摩擦力是一种接触力，还是一种被动力，受运动状态和受力情况等的制约，因此还是一种可变的力 解决此类问题方法：有主动力或主动先决条件入手，开展受力分析 常用方法：假设法——假设力存在的方法 摩擦作用是因外力作用引起的，因此，要根据外力作用的方式来判别： 一滑动摩擦力--------滑动摩擦力的方向与滑动方向相反或滑动摩擦力的方向与外力作用方向相反 二滚动摩擦力--------1 以转动中心为平衡中心来判别时，外力作用线通过转动中心时摩擦力的方向与滚动方向相反；外力作用为力矩或力偶时摩擦力的方向与滚动方向相同 以滚动瞬心为平衡中心来判别时，外力作用为力矩时摩擦力的方向与滚动方向相反；外力作用为力偶时摩擦力的方向与滚动方向相同 滚动是平动和转动的复合运动，因此，按复合方式来判别时，由平动作用引起的摩擦力的方向与滚动方向相反；由转动作用引起的摩擦力的方向与滚动方向相同 上述判别可以逆向应用 滑动摩擦力的公式 f=μFN 其中fN是正压力，在水平地面的时候FN=G=mg μ是滑动摩擦因数，与材料有关 若做匀速直线运动，摩擦力等于牵引力 生活中的摩擦力 摩擦力是一种常见的物理现象。
让我们举一些例子 当你在路面行走时，由于鞋底与地面之间存在摩擦力（静摩擦力），你的脚才不会在地上打滑相反，当你在雪地、冰面或极光滑的地砖上行走时，由于鞋底与“地面”之间摩擦力太小，一不小心，就会滑到 这一正一反的两方面经验告诉我们，对于我们走路来说，摩擦力是必不可少的 不仅是在两个物体间发生相对运动的情况下存在摩擦力，而且，在两个互相接触但未发生相对运动的物体之间也存在摩擦力 你之所以能够站在斜坡上而不滑下来，是由于你的鞋底与坡有足够大的摩擦力你之所以能够用钉子把两块木板钉在一起，是由于钉子与木板有足够大的摩擦力 实际上，两物体相互挤压，发生形变，有弹力，而且它们有相对运动的趋势，就一定存在摩擦力 由此我们可以说，阻碍互相接触的两个物体间相对运动（或者阻碍它们相对运动趋势）的力，就叫摩擦力 滑动摩擦力 定义或解释： （1）当一个物体跟另一个物体有相对滑动时，在它们的接触面上产生的摩擦力叫做滑动摩擦力 （2）研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验：实验时为什么要用弹簧秤拉木块做匀速直线运动？这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是摩擦力大小 当木块做匀速直线运动时，木块水平方向受到的拉力和木板对木块的摩擦力就是一对平衡力。
根据两力平衡的条件，拉力大小应和摩擦力大小相等 所以测出了拉力大小也就是测出了摩擦力大小大量实验说明，滑动摩擦力的大小只跟法向正压力FN大小和接触面的性质（动摩擦因数）有关 接触面相同时，法向正压力越大，滑动摩擦力越大；法向正压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大摩擦力的大小与物体的表观接触面积无关 （3）滑动摩擦力的方向总是阻碍着物体间运动的方向摩擦力不一定是阻力，它也可能是使物体运动的动力，要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的 实验中在木块上放一个砝码，用弹簧秤拉木块作匀速直线运动时，砝码是由于受到木块对它的静摩擦力才随木块一道由静止变为运动的具体情况是：当木块受到拉力由静止向前运动时，砝码相对于木块要向后滑动，木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力，这个摩擦力的方向是向前的 所以砝码相对于木块没有滑动，这时的摩擦力就是静摩擦力 （4）滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关，与物体间的接触面积无关 （5）研究实际问题时， 2.摩擦力的主要知识点 一、要理解摩擦力的产生条件 产生摩擦力的条件有：①两物体直接接触且有相互作用的弹力；②两接触面均粗糙；③物体间有相对运动趋势或相对运动。
这三个条件中，前两个容易看出，后一个较难分析因为课本上演示实验是外力作用在物体上产生的相对运动趋势 因此，许多同学认为：要使物体产生静摩擦力，必须有外力产生相对运动趋势实际上这是一种错误的认识 相对运动趋势生既可由外力引起，也可由接触物体的运动状态改变而引起，如图 1所示， 当平板车匀速前进时，箱子与平板车之间没有相对运动趋势，故无静摩擦力产生；当平板车加速、减速、转弯时，箱子相对于平板车分别有向后、向前、向外的运动趋势，故箱子分别受到向前、向后、向里的静摩擦力可见，一个物体是否受到静摩擦力的作用，并不是一定要以外力作用为前提条件，而是取决于物体间是否有相对运动趋势 二、要理解“相对静止”，不要认为受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态 人们通常所说的静止或运动都是相对地面而言的，而相对静止则是特定的两个物体之间位置不变即从研究对象上看，一个是以地面为参考系，一个是以互相接触作用的物体为参考系 一个物体相对于另一个物体静止，但不一定相对地面也是静止的如图2所示， A、B一起在外力F的作用下沿光滑的水平面加速运动，A受到B对它的静摩擦力，但A对地面而言是运动的，所以静摩擦力关键是看相互作用的两个物体是否是相对静止，而不是看此物体是运动还是静止。
三、运动的物体可能受到滑动摩擦力的作用，静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用 对于滑动摩擦力，由公式F=μFn可知，若两个物体相互挤压且动摩擦因数不为零，当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就要受到另一个物体对它的滑动摩擦力的作用，如一物体在粗糙的固定斜面上向下滑行，则其会受到斜面对它的沿斜面向上的滑动摩擦力的作用，如下图有一水平的皮带传动装置，皮带轮始终匀速转动，一物体在皮带上且与皮带以相同的速度一起水平向右运动，虽然该物体是运动的，由于其与皮带间无相对运动则该物体不会受到皮带对其的滑动摩擦力的作用 由此可见，运动的物体可能受到滑动摩擦力的作用，但是静止的物体会不会也能受到滑动摩擦力的作用呢？ 同学们通常会认为静止的物体是不会受到滑动摩擦力的作用的，其实不然，例如在黑板擦擦黑板的时候，黑板擦于黑板发生相对滑动时受到黑板队他的滑动摩擦力的作用，二里的作用是相互的，黑板对黑板擦有滑动摩擦力的作用，黑板擦对黑板也有滑动摩擦力的作用由于黑板相对于地面是静止的，则可知静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用 四、静止的物体可能受到静摩擦力的作用，运动的物体也可能受到静摩擦力的作用 同学们都能认同静止的物体可能受到静摩擦力的作用这个观点，但是运动的物体会不会也能受到静摩擦力的作用呢？ 如图有一个皮带传动装置，一物体相对皮带静止随皮带一起匀速向上运动，如果物体不受到皮带对其的静摩擦力，则物体会对相对皮带下滑，所以物体一定会受到皮带对其的静摩擦力，且改力的方向为沿皮带向上，由此可知运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。
五、摩擦力可能是阻力，也可能是动力 所谓动力和阻力，是从力的作用效果来命名的 如果物体受到的力的方向与该物体运动的方向相反，则该力为阻力 如下图，物体沿皮带向上运动，其所示的静摩擦力的方向也是沿皮带向上的，两者方向相同，则可知静摩擦力也可能是动力 如图 所示，有一水平的皮带传动装置，皮带始终匀速转动，在皮带上轻轻放一个物体（物体与皮带的动摩擦因数不为零），则该物体初始速度没有皮带大，肯定会相对皮带向左滑动，但相对地面其运动方向却是水平向右的，其运动方向与滑动摩擦力的方向相同，此时滑动摩擦力也为动力 六、知道静摩擦力的方向如何判断 不要认为静摩擦力的方向与物体运动方向或外力方向有关 静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反在具体判断时，我们常用假设法，假设两接触的物体之间无静摩擦力作用，看两物体是怎样相对运动，从而确定相对运动趋势，再判断出静摩擦力方向 有的同学们认为静摩擦力的方向不是与物体运动相同，就是与物体运动方向相反，显然这是错误的，如图3所示， 一小木块随转盘一起以角速度w匀速转动时，小木块靠静摩擦力提供向心力，静摩擦力的方向与它的运动方向不共线。
七、知道静摩擦力大小的计算 在高中阶段，我们没有学过计算静摩擦力的公式，F=μF只是计算动摩擦力的公式 不要用来计算静摩擦力的大小，静摩擦力的大小取决于物体的受力情况和运动情况，视物体运动趋势的强弱而定，在物体滑动之前有不定值一般说来，当物体处于平衡状态时，可根据平衡条件来分析确定静摩擦力大小 如放在水平地面上的物体受水平拉力后，在逐渐增大拉力的过程中，若木块一直未动，则静摩擦力大小一定等于拉力的大小，并且随着拉力的增大而增大，直到达最大静摩擦力而不再增大如果物体处于非平衡状态，其静摩擦力的大小将 第 10 页 共 10 页。