摩擦力的定义、分类与大小

2006年04月13日，分类：物理教研室；标签归档: 物理教研室

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【上次课回顾】问题一，弹簧串联和并联后的“新弹簧”劲度系数分别怎样？问题二，王尚老师给大家总结的弹力三句话是什么？如果您记忆不牢固，请点击文章《弹力的大小》去复习下吧。记不牢也不要灰心，续努力，您会在我们不断的科学循环前进和网页互相链接中学得越来越好。下面我们来分析摩擦力的概念、分类、大小。

摩擦力的定义

高中物理课本必修一的第57页有摩擦力的如下定义：两个相互接触的物体，当他们之间有相对运动或相对运动趋势的时候，就会在其接触面上产生阻碍其相对滑动的力，这种力叫做摩擦力。

广义地物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力。摩擦力是我们日常生活周围非常重要的一个力；没有摩擦力的世界是“惨不忍睹”的：一走路就摔跟头，连鞋带无法系紧，螺丝钉和钉子无法固定物体……当然，我们也不能认为摩擦力都是有益的，比如工业上机械部件中轴承的摩擦和汽车气缸内的摩擦等，这些都是有害的摩擦。

轴承中的摩擦力

在很多物理题中摩擦力是不存在的，也就没有研究的必要；在很多物理难题中，摩擦力是否存在就是一个考点，因此研究摩擦力产生条件就显得尤为重要，我们下面就来进行分析。

摩擦力的产生条件

两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可，两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件而非充要条件。（没有弹力就不可能有摩擦力，但有弹力不一定就一定有摩擦力。）

以上虽是课本上非常重要的摩擦力概念的理解，但却不是高考的重点。高考物理重点和难点在于探讨摩擦力的分类与方向判断。

摩擦力的分类

接上文，如果两个物体间发生相对滑动，则为滑动摩擦；反之，则为静摩擦。

由摩擦力的不同类别，决定了摩擦力的大小计算不同。

斜面上的摩擦力-图示

判断摩擦力是静摩擦还是滑动摩擦的讨论

很多时候，对于比较“变态”的物理题，会涉及到摩擦力性质的判别；也就是说，题目中的已知条件并不能直接判断出来摩擦力到底是滑动的还是静止的。这个时候，解题的第一步就是判定摩擦力的性质。笔者相信很多学生在这里跌倒过。这一步错了，后面就无法进行。典型的案例，大家可以参考2005年广东高考物理第18题。

在摩擦力性质的判别上，我个人的思路是这样的，请注意，是王尚个人的解析习惯，并不一定是最佳的解题思路。

首先假设是静摩擦，两者是整体，求整体的加速度。在用单独一个物体（往往是分析仅受摩擦力的物体）的最大静摩擦力（这个时候往往题目告知是滑动摩擦力），是否能够提供此加速度。

1，如果可以，假设成立，两者之间是静摩擦力。

2，如果假设不成立，则必然是滑动摩擦力。

这是高一上学期必修一内容，希望大家不要认为我上面的分析是废话。笔者非常负责人地告诉你，很多时候高三的孩子在这里复习的时候都有问题。很多题目中摩擦力（动还是静是未知的）可能仅仅是4、5个力（甚至更多）中的一个。尤其是在电磁学中考到摩擦力的时候，判断就非常复杂，需要通过上面的过程严格一步一步来冷静思考。

下面我们分类来讨论摩擦力的大小，至于摩擦力的方向判断，我们在后面的一篇文章中给大家向西讲解。