例析摩擦力認(rèn)識的幾個常見誤區(qū)

趙文華

摩擦力是力學(xué)中常見的三種性質(zhì)力之一.它的大小和方向都具有不定性.因此，我們對摩擦力的理解常常會產(chǎn)生這樣或那樣的誤區(qū)，本文通過舉例來分析說明摩擦力常見的誤區(qū)，希望能糾正對摩擦力的錯誤認(rèn)識，并正確的掌握好摩擦力.

一、認(rèn)為滑動摩擦力的大小與接觸面積大小、物體速度大小有關(guān)

例1 一塊質(zhì)量均勻分布的長方體木塊按如圖1甲、乙、丙所示的三種方式在同一水平面上運(yùn)動，其中甲圖中木塊做勻速運(yùn)動，乙圖中木塊做勻加速運(yùn)動，丙圖中木塊側(cè)立在水平面上做與甲圖相同的運(yùn)動，則下列關(guān)于甲、乙、丙三圖中木塊所受滑動摩擦力大小關(guān)系的判斷正確的是 （）

誤區(qū)警示：認(rèn)為圖乙中物體加速運(yùn)動，摩擦力就大，錯選B.認(rèn)為接觸面積大，滑動摩擦力就大，誤選D.

正確解析：根據(jù)滑動摩擦力公式F_f=μF_N知，滑動摩擦力的大小與接觸面的大小無關(guān)，與運(yùn)動狀態(tài)也無關(guān)，故C選項(xiàng)正確.

正本清源：在計(jì)算摩擦力時首先要分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力.

（1）滑動摩擦力由公式F_f=μF_N計(jì)算，應(yīng)用此公式時要注意以下兩點(diǎn)：

①μ為動摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)；F_N為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力.

②滑動摩擦力的大小與物體的運(yùn)動速度無關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān).

（2）靜摩擦力的計(jì)算：它的大小和方向跟產(chǎn)生相對運(yùn)動趨勢的力密切相關(guān)，跟接觸面相互擠壓力F_N無直接關(guān)系.因此它具有大小、方向的可變性，變化性強(qiáng)是它的特點(diǎn).對具體問題，要具體分析研究對象的運(yùn)動狀態(tài)，根據(jù)物體所處的狀態(tài)（平衡、加速等），由力的平衡條件或牛頓運(yùn)動定律求解.

二、不能認(rèn)識到摩擦力性質(zhì)、方向、大小會發(fā)生突變而產(chǎn)生錯誤

例2 物體A的質(zhì)量為1 kg，置于水平地面上，物體與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.2.從t=0時刻開始，物體以一定初速度V0向右滑行的同時，受到一個水平向左、大小恒為F0=1 N的作用力.則反映物體受到的摩擦力F_f隨時間變化的圖象是（取向右為正方向） （）

誤區(qū)警示：誤認(rèn)為物體減速到零后，再反向加速，而誤選B項(xiàng).

正確解析：物體在向右滑行時，受到的是滑動摩擦力，F(xiàn)_f1 =μmg =2 N，方向向左.由于F0 =1 Nf1