如何判斷靜摩擦力與動摩擦力

張慧貞

在研究摩擦力時，要特別注意物體間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力，因為二者的大小變化情況是不同的?；瑒幽Σ亮Φ拇笮「鷫毫?N有關(guān)，與引起滑動摩擦力的外力的大小無關(guān)；而靜摩擦力的大小跟壓力 N無關(guān)，由引起這個摩擦力的外力決定，但最大靜摩擦力的大小跟壓力 N有關(guān)。因此，在確定摩擦力的大小時，靜摩擦力的大小應(yīng)由引起靜摩擦力的外力的大小來確定，不能用f=μN(yùn)計算。

⑴動靜摩擦，首先分清， ⑵平衡求靜，公式求動，

⑶壓力大小，定要分明， ⑷若論方向，相對為要。

1、靜摩擦力有無的判斷

靜摩擦力是當(dāng)一個物體跟另一個物體間有相對運動趨勢時產(chǎn)生的，在具體分析靜摩擦力有無時一般有兩種思路，一是從產(chǎn)生靜摩擦力的原因即用相對運動的趨勢來分析；二是從力的效果上即力與運動的關(guān)系來分析。

例1.A、B、C三物塊質(zhì)量分別為M、m和m0，作如圖1所示的聯(lián)結(jié)。繩子不可伸長，且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計。若B隨A一起沿水平桌面作勻速運動，則可以斷定（ ）

A.物塊A與桌面之間有摩擦力

B.物塊A與B之間有摩擦力

C.桌面對A，B對A，都有摩擦力

D.桌面對A，B對A，都無摩擦力

解析：因A作勻速運動，A受繩的拉力，所以A與桌面間有動摩擦力，A正確。B隨A一起作勻速運動，無相對運動趨勢，所以A與B間無摩擦力，B、C、D都錯。答案：A。

2、靜摩擦力方向的判斷

靜摩擦力方向總是跟物體的相對運動趨勢方向相反，跟物體的運動方向無關(guān)。因此，判斷靜摩擦力方向的關(guān)鍵是弄清“運動趨勢方向”，具體操作時采用化“靜”為“動”的思路：假設(shè)接觸面光滑，若它們之間發(fā)生相對滑動，則其相對滑動方向便是原先的相對運動趨勢方向；若它們之間不發(fā)生相對滑動，則說明它們之間原先并無相對運動趨勢。

例2.如圖2，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài).關(guān)于斜面作用于物塊的靜摩擦力，下列說法錯誤的是（ ）

A.方向一定沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下

C.大小可能等于零 D.大小可能等于F

解析：當(dāng)Fmgsinθ時，物塊有沿斜面向上運動的趨勢，受到的摩擦力沿斜面向下；當(dāng)F= mgsinθ時，摩擦力跟力F相等，所以A錯. 答案：A。

3、靜摩擦力大小的計算

在達(dá)到最大靜摩擦力之前靜摩擦力隨引起摩擦力的外力增大而增大.當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小由平衡條件 來求；當(dāng)物體處于非平衡態(tài)時，某些靜摩擦力的大小應(yīng)由牛頓第二定律來求。

例3.木塊A、B分別重50 N和60 N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25；夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動?，F(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖3所示，力F作用后靜止不動；現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示力F作用后（ ）

A 木塊A所受摩擦力大小是12.5N B 木塊A所受摩擦力大小是11.5N

C 木塊B所受摩擦力大小是9N D 木塊B所受摩擦力大小是7N

解析：未加F時，木塊A在水平面內(nèi)受彈簧的彈力F1和靜摩擦力FA作用，且F1=FA=kx=8 N，木塊B在水平面內(nèi)受彈簧彈力F2和靜摩擦力FB作用，且F2=FB=kx=8N，在木塊B上施加F=1 N向右拉力后，由于F2+F<μGB，故木塊B仍靜止，所受摩擦力仍為靜摩擦力，其大小F′B=F2+F=9 N，木塊A的受力情況不變.仍然受靜摩擦力8N。答案：C

二、滑動摩擦力

1、滑動摩擦力方向的判斷：滑動摩擦力的方向總是與物體“相對運動”的方向相反。

2、滑動摩擦力大小的計算：其大小即可由公式 計算，由此可看出它只與接觸面間的動摩擦因數(shù) 及正壓力N有關(guān)，而與相對運動速度大小、接觸面積的大小無關(guān)。

例4. 如圖4，一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑。己知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是（ ）

A. tanα B. cotα C.tanα D.cotα

解析：因AB勻速下滑，所以： 。答案：A

做題時要先分清摩擦力的種類，若是滑動摩擦力，則根據(jù)F=μFN或力的平衡條件、牛頓運動定律求解；若是靜摩擦力，則根據(jù)力的平衡條件或牛頓運動定律求解，并注意，當(dāng)物體所受其他外力變化或運動狀態(tài)發(fā)生變化時，靜摩擦力隨之變化.