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● 韩想菊 浅谈“摩擦力”的复习 摩擦力是高中力学中的常见力，也是力学学习过程中的重点和难点之一，能否正确认识摩擦力，对学习后面相关的知识起着至关重要的作用。摩擦力特别是静摩擦力的应用仍然是不少学生感到头疼的问题。所以笔者在复习过程中注意引导学生从以下几个方面去理解，迟到事半功倍的效果。 一、掌握静摩擦力、滑动摩擦力的概念 1．静摩擦力 一个物体相对另一个物体有相对运动趋势，但又没有发生相对运动的时候，接触面间便出现阻碍物体发生相对运动的力，这个力就叫静摩擦力。静摩擦力只是阻碍物体间的相对运动趋势，它不一定是阻力。 例1 如图1所示，若传送带与物体间不发生相对滑动，试判断当传送带起动的瞬间，物体所受静摩擦力的方向。 解析：当传送带起动的瞬间，由于惯性，物体相对传送带具有向左运动的趋势，此时来自于传送带的静摩擦力阻碍了物体相对传送带的运动。所以此刻物体受到的静摩擦力方向水平向右。正是此静摩擦力提供了物体随传送带运动的动力。 2．滑动摩擦力 一个物体在另一物体表面上相对于另一个物体滑动时，要受到另一物体阻碍它相对滑动的力，这种摩擦力叫滑动摩擦力。滑动摩擦力只是阻碍物体间的相对运动，并非一定是阻力。 如图1所示，在运行的传送带上放一初速度为零的物体，则在物体未达到与传送带速度相等前，物体相对传送带向左滑动，但相对地面仍为向右运动。所以物体所受滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一致。此时滑动摩擦力是动力。 二、摩擦力方向的判断和大小的计算 1．判断物体间有无静摩擦力及确定静摩擦力大小和方向 （1）假设法 假定接触面光滑，即假设没有摩擦力，看物体与与接触的物体之间是否有相对运动，若发生相对运动，则说明原来存在相对运动趋势。运动趋势的方向即为相对运动的方向，有静摩擦力，方向与该运动趋势相反。 例2 如图2所示，一个质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上。试分析m受摩擦力的大小和方向。 解析：假设斜面光滑，那么物体将在重力和斜面支持力的作用下沿斜面下滑。说明物体有沿斜面向下运动的趋势，物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力作用。由平衡条件易得： （2）平衡法 若物体在几个力（包括静摩擦力）的作用下处于平衡状态，则可直接根据物体的平衡条件（）分析计算。 例3 如图3所示，斜面上放置的物体A沿着斜面匀速下滑时，判断地面对静止斜面有无摩擦力。 解析： 因地面对斜面的摩擦力只可能在水平方向，只需考查斜面体水平方向合力是否为零即可。斜面所受各力中在水平方向有分量的只有物体A对斜面的压力N和摩擦力f。若设物体A的质量为m，则N和f的水平分量分别为 ，方向向右，，方向向左。 可见斜面在水平方向所受合力为零。无左右运动的趋势，地面对斜面无摩擦力作用。当然若选物体A和斜面组成的整体为研究对象，应用平衡条件更易作出判断。 （3）作用效果法 根据物体的运动性质，分析力对物体的作用效果，运用牛顿运动定律来判断。 例4 如图4所示，木板M在力F作用下沿光滑水平面向右运动时，m与M相对静止，则试求M和m受到的摩擦力的大小和方向。 解析：先以M和m组成的整体为研究对象，应用牛顿第二定律 再以m为研究对象，水平方向只受静摩擦力，方向向右。由牛顿第三定律知M受到的静摩擦力大小也为f，方向向左。 例5 如图5所示，水平圆盘上放一木块m，木块随着圆盘一起以角速度ω匀速转动，则圆盘对物体的摩擦力为多少？ 解析：物体随圆盘一起绕轴线转动，需要向心力，而竖直方向物体受到的重力mg，支持力N，不可能提供向心力，向心力只能来源于圆盘对物体的静摩擦力。因此根据牛顿第二定律可求出物体受到的静摩擦力大小： ，方向沿半径指向圆心。 例6 如图6所示，质量为m的物体A放在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动。运动过程中A、B间无相对运动。设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置为x时，A、B间的摩擦力大小等于（ ） A．0 B．kx C．mkx/M D．mkx/（M+m） 解析：当A、B一起做简谐运动离开平衡位置的位移为x时，其回复力由弹簧的弹力提供，即，其加速度为，方向指向平衡位置。使A随B一起做简谐运动的回复力只能来源于B对它的静摩擦力，其大小为方向沿接触面指向平衡位置。故应该选D。 静摩擦力是一个被动力，往往受其力学环境的变化而变化，因而在分析时要注意这一点。 例7 如图7所示，木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。若撤去F1，则木块在水平方向受到的合力 A．10N，方向向左 B．6N，方向向右 C．2N，方向向左 D．0 解析：未撤去F1前，木块静止，说明木块所受静摩擦力方向向左，也说明了最大静摩擦力至少为8N。当撤去F