消除摩擦力的误区，本文主要内容关键词为：摩擦力论文,误区论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
摩擦力是高中物理三大性质力之一，是常见的一种重要的力。是相互接触的两个物体 ，当发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上产生的一种阻碍物体相对运动的 力。但同学们在对摩擦力的认识和理解上，却常常存在误区，常见的有以下十种情况。
一、误认为“运动的物体间一定有摩擦力，静止的物体间没有摩擦力”
产生以上认识的主要原因是没有理解摩擦力的定义，从定义可知，产生摩擦力，必须 同时满足三个条件：①接触面粗糙；②两物体相互接触且存在弹力；③两物体间有相对 运动或有相对运动的趋势。所以两物体接触面若是光滑的，则两物体之间不论怎样运动 ，都不会有摩擦力存在。另外，即使两物体间接触面不光滑，“运动的物体间一定有摩 擦力，静止的物体间一定没有摩擦力”也是错误的，其没有理解条件③“有相对运动或 有相对运动的趋势”如图1所示，A，B两物体处于水平地面上，力F作用于B上，则：
(1)若物体A、B均处于静止，则A与B之间没有摩擦力，但B与地面间虽然静止，但有“ 相对运动的趋势”，存在与F等值反向的静摩擦力。
(2)若A与B做匀速直线运动，则A，B虽都是运动的，但A，B之间无“相对运动和相对运 动的趋势”，没有摩擦力。B与地面间有“相对运动”，存在滑动摩擦力。
(3)若在力F作用下，A，B一起做变速运动，则A，B均处于运动状态，且AB之间有“相 对运动的趋势”，存在静摩擦力；B与地面之间有“相对运动”，存在滑动摩擦力。
二、误认为“有弹力就有摩擦力，有摩擦力就有弹力”
从产生摩擦力的条件可知：有弹力存在，仅仅是产生摩擦力的一个必要条件，并非充 分条件。虽有弹力存在，但两物体间若没有“相对运动或相对运动的趋势”，两物体不 会产生摩擦力。反之，若两物体间有摩擦力，则一定满足产生弹力的两个条件：①两物 体接触，②有相互挤压，所以一定有弹力，故弹力和摩擦力之间的关系，应理解为“有 摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力”。
附图
三、误认为“只有运动的物体，才会受到滑动摩擦力作用”
滑动摩擦力产生在两个“相对运动”的物体之间，与物体本身是否运动没有关系。虽 常见的滑动摩擦力多发生在运动的物体上，但静止的物体照样能产生滑动摩擦力，如图 2所示，一物体在桌面上滑行，物体和桌面之间发生了“相对运动”，均受到对方对自 己的滑动摩擦力作用，物体是运动的，而桌面却是静止的。
四、误认为“只有静止的物体，才会受到静摩擦力的作用”
静摩擦力产生在两个有“相对运动趋势”的物体之间，两物体间应保持相对静止。但 物体有可能是运动的，也有可能是静止的。
如图3所示，物体静止在斜面上，物体和斜面间有沿斜面方向的静摩擦力，物体和斜面 确实处于静止状态。
但如图4所示，一辆汽车在平直的公路上行驶，车厢中放有一木箱，木箱相对于车厢静 止，当车加速或减速运动时，木箱和车厢之间就有沿车厢方向的静摩擦力存在，但木箱 和车厢却都是运动的。
附图
五、误认为“摩擦力的大小一定与压力成正比”
若摩擦力是滑动摩擦力，根据F = μF[,N]，两物体间的滑动摩擦力确实与压力成正比 。但对静摩擦力而言，它是一被动力，随使物体产生“运动趋势”的外力的变化而变化 ，与压力大小无关，其只可影响最大静摩擦力的大小。如图5所示，用一力F将质量是M 的物体压在竖直的墙壁上，不管压力F怎么变化，物体与墙壁之间的静摩擦力大小总是M g，与压力大小无关。故在计算摩擦力时，应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力。
附图
六、误认为“摩擦力的方向总与物体的运动方向相反”
摩擦力的方向应与“相对运动”或“相对运动趋势”的方向相反，与物体的运动方向 是无关的，其与物体运动方向有可能相反，也有可能相同。如图4所示：
(1)当汽车加速前进时，若木箱相对于车厢静止，木箱受一静摩擦力作用；若木箱相对 于车厢略向后滑动，则木箱受一滑动摩擦力作用；但不管是静摩擦力，还是滑动摩擦力 ，对木箱而言，摩擦力方向均与物体运动的方向相同；
(2)当汽车减速运动时，木箱相对于车厢有向前运动的趋势或发生向前的滑动，木箱受 到向后的摩擦力，摩擦力方向与木箱运动的方向相反；
七、误认为“摩擦力的方向与物体的运动方向一定在同一直线上”
常见的多数摩擦力方向与物体运动方向在同一直线上，但不是所有的摩擦力均如此。 如图6所示，一人站在电梯上，随电梯斜向上加速上升，人沿电梯斜向上运动，而人所 受的摩擦力却是水平的，与运动方向并不共线。故两物体间摩擦力的方向应正确理解为 “与两物体接触面相切，和物体间‘相对运动’或‘相对运动的趋势’的方向相反”， 与物体的运动方向无关。
八、误认为“摩擦力总是阻力，阻碍物体的运动”
摩擦力对物体而言，总是阻碍物体间的“相对运动”但不是阻碍物体的运动。其有时 是阻力，但有时也是动力，不可一概而论。如前例图4中：
(1)当汽车加速前进时，车厢对木箱的摩擦力向前，对木箱就是动力，使木箱前进；
(2)当汽车减速前进时，车厢对木箱的摩擦力向后，对木箱就是阻力，阻碍木箱前进；
再如：皮带传输机向上传输物体时，皮带对物体的摩擦力也是动力而非阻力。
附图
九、误认为“静摩擦力一定小于滑动摩擦力”
如图7所示，力F作用在物体上，刚开始物体处于静止状态，随着力F的增大，物体所受 的静摩擦力F也增大，最后物体运动了起来，静摩擦力变成了滑动摩擦力，所以产生了 “静摩擦力一定小于滑动摩擦力”的错误认识。实质上，随着外力F逐步增大，静摩擦 力F′也增大，当F大于最大静摩擦力F[,max]时，物体运动，静摩擦力变成滑动摩擦力 ，此时F′为一定值F′ = μF[,N]，但F′却比F[,max]略小一些，故：静摩擦力有可能 比滑动摩擦力大，也有可能比它小。
十、误认为“摩擦力的大小是恒定的”
对滑动摩擦力而言，若压力不变，则滑动摩擦力大小是恒定的F′ = μF[,N]，不会随 其他力变化而变化。但对静摩擦力而言，它是一被动力，要随外力的变化而变化。
附图
如图8所示，用一平行于斜面的力F拉质量为M，位于斜面上的物体，但物体始终处于静 止状态，试分析摩擦力的大小。
解析 物体的受力分析如图9所示，假设摩擦力方向沿斜面向下，对力进行正交分解。 由于物体处于静止状态，所以有Mgsinα + F′ = F，所以F′ = F - Mgsinα。
(1)若F＞Mgsinα，则有F′ = F-Mgsinα，方向沿斜面向下；
(2)若F＜Mgsinα，则有F′ = Mgsinα -F，方向沿斜面向上；
(3)若F = Mgsinα，则有F′ = 0。
从上例可以看出，静摩擦力是一被动力，其随外力的变化而变化，其大小和方向均不 是恒定的。