关键词：摩擦力学习；摩擦力产生的条件；静摩擦力大小；摩擦力方向
中图分类号：G42 文献标识码：A
1引言
在高中物理力学知识点中，摩擦力一直以来都是高中生学习的重点和难点[1]。在学习摩擦力的时候，有些关键点必须掌握，其中摩擦力产生的条件、静摩擦力大小以及摩擦力方向更是重中之重[2,3]。本文从这三个关键点出发，结合运动学知识，对摩擦力学习中的难点知识进行了阐述和分析，为高中生学习摩擦力提供了一定的参考。
2 产生摩擦力条件的判断
摩擦力产生的一个前提条件是两个物体相互接触，但相互接触的两个物体不一定会产生摩擦力，可以说接触是摩擦力产生的必要不充分条件。只有当两个相互接触的物体存在相对运动或者存在相对运动的趋势的时候摩擦力才会产生。判断是否产生摩擦力必须对两个物体接触的位置进行分析，以图1所示例子进行说明，如图1所示，A，B，C三根圆柱叠放在不光滑的水平面上，三根圆柱恰好处于不倒塌的状态，此时判断B圆柱是否受到摩擦力。圆柱B和圆柱C处于形变和未形变的临界状态，因此圆柱B不受到C施加的弹力，另外B和C相对于水平面都不存在相对运动以及相对运动趋势，那么可以看出B与水平面之间并不会产生摩擦力。
3静摩擦力大小的判断
静摩擦力的大小随着外力的变化而变化，当物体开始运动的瞬间，静摩擦力达到最大值，称为最大静摩擦力。在静摩擦力达到最大值之前，其大小需要根据物体的运动状态来判断。以图2所示实例进行阐述，如图2所示，物体被压力F压在电梯壁上，壁面不光滑，F逐渐变大，当电梯处于静止或匀速直线运动，匀加速上升，匀加速下降这三种运动状态时，分析物体所受的静摩擦力变化。当电梯静止或者匀速上升(下降)时，物体的运动状态与电梯相同，根据牛顿第一定律，此时物体竖直方向受到的重力和静摩擦力互相平衡，此时无论压力F如何变化，静摩擦力的大小不变；当物体随着电梯匀加速向上运动时，物体和电梯保持相对禁止，此时二者的加速度a相同，物体在竖直方向上的受力为重力mg和静摩擦力f，根据牛顿第二定律，物体竖直方向受力和加速度存在如式1所示的关系：
4 摩擦力方向的判断
摩擦力的方向与物体运动或相对运动趋势方向相反，但这并不意味着摩擦力总是阻碍物体的运动，有些情况下，摩擦力反而是物体运动的驱动力。最为典型的例子就是物体在传送带上运动的问题，例如当物体随着传送带一起运动时，一定情况下传送带和物体之间产生的静摩擦力就是物体运动的驱动力。对于这种传送带问题需要根据物体和传送带的运动情况判断摩擦力的方向。
当物体与传送带一起以恒定的速度运动时，物体和传送带之间不存在相对运动或趋势，因此此时二者之间不存在摩擦力；当物体和传送带以恒定加速度向前加速运动时，此时物体受到的传送带给它的摩擦力是向前的；当物体和传送带一起做匀减速直线运动时，此时物体受到的摩擦力方向是向后的。可见摩擦力的方向与物体的运动状态有直接关系。
5结束语
综上所述， 在摩擦力的学习中，对于摩擦力(包括静摩擦力)产生的条件、大小和方向的判断需要根据具体情况进行具体分析，相互接触且发生相对运动或有相对运动趋势是摩擦力产生的前提条件，其大小和方向必须根据物体的实际运动状态进行分析。在学习摩擦力时，这些关键点必须注意。
参考文献
[1] 王先圣. “摩擦力”学习中的几个错误认识[J]. 物理教学, 1993,10: 30-31.
[2] 刘刚. 基于“摩擦力”为例分析初中物理学习中的“实践与总结”[J]. 科学中国人, 2016, 10(z): 338-338.
[3] 王秀梅，宋阿龙. 摩擦力疑难问题解析[J]. 高中数理化, 2015, 18: 29-29.
论文作者:何鑫涛
论文发表刊物:《科技中国》2017年9期
论文发表时间:2018/2/9
标签：摩擦力论文; 物体论文; 静摩擦力论文; 传送带论文; 方向论文; 大小论文; 圆柱论文; 《科技中国》2017年9期论文;