對(duì)摩擦力認(rèn)識(shí)的六個(gè)誤區(qū)

安徽省巢湖四中　方　林

對(duì)摩擦力認(rèn)識(shí)的六個(gè)誤區(qū)

安徽省巢湖四中方林

誤區(qū)一：摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反

走出誤區(qū)摩擦力的方向總平行于接觸面，與產(chǎn)生摩擦力的兩物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)）的方向相反，與兩物體各自的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。因此摩擦力的方向可以和物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以相反，還可以垂直（如人手提油瓶水平移動(dòng)時(shí)）。

例1如圖1所示，物塊相對(duì)靜止在傳送帶上，由低處運(yùn)送到高處，試分析物塊所受摩擦力的方向。

圖1

分析物體相對(duì)靜止在傳送帶上，但它相對(duì)于傳送帶有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，物體受到沿斜面向上的摩擦力。（物體的運(yùn)動(dòng)方向也是沿斜面向上的，故物體所受摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同。）

例2如圖2所示，在水平地面上放置一長(zhǎng)木板乙，乙上疊放著另一小木塊甲，現(xiàn)分別讓長(zhǎng)木板與木塊以速度v1、v2水平向右運(yùn)動(dòng)，且v1＞v2，試分析甲、乙所受摩擦力的方向。

圖2

分析因v1＞v2，故甲相對(duì)于乙的運(yùn)動(dòng)方向水平向左，故甲受到的滑動(dòng)摩擦力方向水平向右，與甲的運(yùn)動(dòng)方向相同；乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)方向水平向右，故乙受到的滑動(dòng)摩擦力方向水平向左，與乙的運(yùn)動(dòng)方向相反。

誤區(qū)二：靜止的物體受到的摩擦力肯定是靜摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體受到的摩擦力肯定是滑動(dòng)摩擦力

走出誤區(qū)判斷摩擦力的方向必須抓住“相對(duì)運(yùn)動(dòng)（趨勢(shì)）”中“相對(duì)”二字的含義?！跋鄬?duì)”是指產(chǎn)生摩擦力的相互接觸的物體之間，而非其他慣性參考系。只要兩物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，即使兩物體相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)，此兩物體間仍可以受靜摩擦力作用。如例1中隨傳送帶一起勻速斜向上運(yùn)動(dòng)的物塊，受到的就是傳送帶施加的靜摩擦力的作用。

誤區(qū)三：摩擦力總是阻力，阻礙物體的運(yùn)動(dòng)

走出誤區(qū)摩擦力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并非就一定是阻力。因?yàn)槟Σ亮Φ姆较蚩梢耘c物體的運(yùn)動(dòng)方向相同也可以相反，所以不論是哪種摩擦力，都可以成為阻力或動(dòng)力。當(dāng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，摩擦力就作為動(dòng)力而存在（如例1中的物塊、例2中的甲物體），當(dāng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，摩擦力就作為阻力而存在（如例1中的傳送帶、例2中的乙物體）。

誤區(qū)四：動(dòng)摩擦因數(shù)總是小于1

走出誤區(qū)教材中列舉的幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)均小于1，但不能認(rèn)為所有材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)都小于1。實(shí)際上，兩種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)也有大于1的情況。實(shí)驗(yàn)測(cè)得橡皮與金屬間的動(dòng)摩擦因數(shù)1＜μ＜4，銦與銦間的動(dòng)摩擦因數(shù)1.5＜μ＜2.0。金屬經(jīng)過(guò)特殊處理后，動(dòng)摩擦因數(shù)可達(dá)5～6。

誤區(qū)五：在正壓力和接觸面粗糙程度相同時(shí)，接觸面積越大，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)摩擦力越大

走出誤區(qū)滑動(dòng)摩擦力Ff的大小與接觸面上的正壓力FN成正比，與接觸面積無(wú)關(guān)，與運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān)。

例3某物體在水平粗糙地面上先后以速率為1 m/s和2 m/s運(yùn)動(dòng)，則物體所受的摩擦力哪個(gè)大？

分析一樣大。

例4有一塊質(zhì)量為m的磚，它的長(zhǎng)、寬、高分別25 cm、15 cm和8 cm，把它平放、側(cè)放和豎放在水平面上，用水平力拉動(dòng)磚塊時(shí)，磚塊受到的摩擦力分別為Ff1、Ff2、Ff3，則它們的大小關(guān)系為（）。

A.Ff1＞Ff2＞Ff3

B.Ff1=Ff2=Ff3

C.Ff1＜Ff2＜Ff3

D.無(wú)法比較

分析一樣大，摩擦力與接觸面積無(wú)關(guān)，選B。

例5一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為a的均勻木棒，它與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，用水平力F推它，當(dāng)其經(jīng)過(guò)如圖3所示位置時(shí)，求摩擦力Ff。

圖3

分析因重心仍在桌面上，故FN=mg，則Ff=μFN=μmg。

誤區(qū)六：靜摩擦力的大小隨正壓力的變化而變化

走出誤區(qū)滑動(dòng)摩擦力Ff的大小與正壓力FN成正比，即Ff= μFN，但靜摩擦力的大小與正壓力無(wú)關(guān)，只有最大靜摩擦力與正壓力FN成正比。如圖4所示，物體靜止在墻面上，無(wú)論F是增大還是減小，只要物體靜止在墻面上，其受到墻面的靜摩擦力的大小均等于物體的重力。但是，當(dāng)力F增大時(shí)，物體和墻之間的正壓力會(huì)增大，此時(shí)要使物體向上或向下移動(dòng)就更困難，即最大靜摩擦力變大。由以上分析知，求靜摩擦力的大小時(shí)，常需將物體的狀態(tài)和其他受力情況結(jié)合起來(lái)分析。

圖4

例6如圖5所示，人用手握住一個(gè)油瓶，并確保能使瓶子靜止在豎直方向上，以下說(shuō)法中正確的是（）。

圖5

A.手握得越緊，油瓶受的摩擦力就會(huì)越大

B.手握得越緊，油瓶與手之間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)越大

C.手握得越緊，油瓶與手之間的最大靜摩擦力就會(huì)越大

D.往油瓶里添油，油瓶受的摩擦力會(huì)增大

分析瓶子保持靜止，受力平衡，對(duì)瓶子進(jìn)行受力分析，豎直方向上受重力和靜摩擦力，二力平衡，因而靜摩擦力等于重力，手握得越緊，油瓶與手之間的最大靜摩擦力就會(huì)越大，但是靜摩擦力始終等于重力，故A、B錯(cuò)誤，C正確；往油瓶里添油，重力變大，所以油瓶受的摩擦力會(huì)變大，故D正確。故選CD。