如何分析物体所受的摩擦力.doc

如何分析物体所受的摩擦力魏小平(岷县二中，甘肃岷县 748400)摘 要 分析物体所受的摩擦力是解决力学问题的关键之一，分析物体所受摩擦力的正确与否，对解决力学问题至关重要。关键词 摩擦力；条件；分类；静摩擦力；滑动摩擦力 高中物理学当中，分析物体所受的摩擦力是解决力学问题的关键之一，物体是否受到摩擦力，是物体受力分析中不可缺少的一个因素；分析物体所受的摩擦力的正确与否，对解决力学问题至关重要。因此要正确把握分析物体所受的摩擦力。一、摩擦力产生的条件，相互接触的物体间存在弹力且具有相互运动的趋势（1）两物体间存在弹力是产生摩擦力必要前提（2）接触面“光滑”是指不存在摩擦，两接触面粗糙不一定存在摩擦力，要看它们间是否存在弹力，存在相对运动或相对运动的趋势。二、摩擦力的分类：摩擦力可分为、静摩擦力、滚动摩擦力（暂不研究）三、物体静止时受到的摩擦力静摩擦力的方向与物体相对运动的趋势的方向相反。静止的物体是否受到摩擦力，一看物体之间是否存在弹力，二看物体之间是否具有相对运动的趋势。若具备弹力或相对运动的趋势，则物体之间具有静摩擦力。（以下研究物体，接触面不光滑）例1 BAF静止静摩擦力分析；A物体：A与B物体之间具有弹力存在，A物体在F作用下具有F方向运动的趋势，必有B物体对A物体与F相反方向的静摩擦力存在fBA，图示：AfBAFB物体：B物体具备了静摩擦力存在的条件：1.受到A物体对B物体的静摩擦力fAB，它与fBA方向相反。2.B物体在fAB作用下具有此方向运动的趋势，必受到地面对它的静摩擦力f地，f地与fAB方向相反。图示：Bf地fABABCF 静止2F例2静摩擦力分析：A物体：A与B之间虽有弹力存在，但没有相对运动的趋势，故A不受静摩擦力的作用。B物体：B与C之间具有弹力，且物体B具有向左运动的趋势，必受C物体对B物体向右的静摩擦力fCB，图示：B2FFCBC物体：物体C受到B物体对它的静摩擦力fBC。由于fBCF，则C物体具有向左运动的趋势，必受地面对它的静摩擦力f地C，方向向右。图示：fBCf地CFC综上两例所述，静止的物体是否受到静摩擦力，既要考虑物体之间是否具有弹力，又要研究物体之间是否有相对运动的趋势，这是判定是否产生静摩擦力的两个条件，在解决实际问题中要正确把握。四、运动物体受到的摩擦力运动物体可分为匀速运动与非匀速运动。1、 匀速运动：匀速运动过程中所研究的摩擦力为滑动摩擦力。例3v0 BAF滑动摩擦力分析：A物体：A与B之间虽存在弹力，但A与B之间无相对运动，故A不受滑动摩擦力作用。B物体：B物体与地面之间具有弹力，与地面有相对运动，故B物体必受地面对它的滑动摩擦力。v(匀速)Bf地BF综上例所述，做匀速运动的物体所受的滑动摩擦力，一要分析物体间是否存在弹力，二要讨论物体间是否发生了相对运动；两个条件缺一不可。2.非匀速运动：非匀速运动中的物体所受摩擦力变化复杂，分三种情况考虑。物体发生相对运动例4 BAv1v1v2v 2（A B以后匀速运动）滑动摩擦力分析：A物体：由于V2V1，故V2-V10，则B物体对A物体具有超前之意；B物体具有超前之意，A物体相应滞后，A、B之间具有弹力，则A物体必受到B物体向右的滑动摩擦力。图示：fABAB物体：受到A物体对B物体向左的滑动摩擦力fAB，同时物体与地面之间具备了产生滑动摩擦力的条件，必受地面对B物体向左的滑动摩擦力，f地B方向向左。图示。f地BfABBv匀速从上例可知，两接触物体之间相对速度不等于零，则必有滑动摩擦力存在，方向如何，应根据具体问题具体分析。物体从静止向运动转变时的摩擦力。例5 如图所示，水平的传送带匀速转动时，在传送带A端，无初速地放一个质量为m的物体，它与传送带之间的滑动摩擦力因数为V，分析物体m的摩擦力。BAVmfBCf地CF（具备产生滑动摩擦力的条件）fm分析：对物体m，刚放入匀速转动的皮带上时，受到皮带对它向运动方向的滑动摩擦力。由于物体m在f作用下，从静止开始，作匀加速运动，再皮带上加速到与皮带速度V相等时，物体m相对于皮带静止，滑动摩擦力消失，此时物体m做以V的匀速直线运动。可见，滑动摩擦力有无的动态变化，要根据具体问题具体分析。物体从匀速运动向静止转变时的摩擦力。例6 水平传送带的物体m与传送带一起匀速运动，传送带突然停止，物体在传送带上所受摩擦力。VVBAm分析：传送带与物体匀速运动时，无相对运动，物体m不受摩擦力作用，当传送带突然停止，物体m仍向左运动，此时物体m必受到向右的滑动摩擦力。图示：vf