如何分析物體所受的摩擦力.doc

如何分析物體所受的摩擦力魏小平(岷縣二中，甘肅岷縣 748400)摘 要 分析物體所受的摩擦力是解決力學(xué)問題的關(guān)鍵之一，分析物體所受摩擦力的正確與否，對解決力學(xué)問題至關(guān)重要。關(guān)鍵詞 摩擦力；條件；分類；靜摩擦力；滑動摩擦力 高中物理學(xué)當(dāng)中，分析物體所受的摩擦力是解決力學(xué)問題的關(guān)鍵之一，物體是否受到摩擦力，是物體受力分析中不可缺少的一個因素；分析物體所受的摩擦力的正確與否，對解決力學(xué)問題至關(guān)重要。因此要正確把握分析物體所受的摩擦力。一、摩擦力產(chǎn)生的條件，相互接觸的物體間存在彈力且具有相互運(yùn)動的趨勢（1）兩物體間存在彈力是產(chǎn)生摩擦力必要前提（2）接觸面“光滑”是指不存在摩擦，兩接觸面粗糙不一定存在摩擦力，要看它們間是否存在彈力，存在相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢。二、摩擦力的分類：摩擦力可分為、靜摩擦力、滾動摩擦力（暫不研究）三、物體靜止時受到的摩擦力靜摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動的趨勢的方向相反。靜止的物體是否受到摩擦力，一看物體之間是否存在彈力，二看物體之間是否具有相對運(yùn)動的趨勢。若具備彈力或相對運(yùn)動的趨勢，則物體之間具有靜摩擦力。（以下研究物體，接觸面不光滑）例1 BAF靜止靜摩擦力分析；A物體：A與B物體之間具有彈力存在，A物體在F作用下具有F方向運(yùn)動的趨勢，必有B物體對A物體與F相反方向的靜摩擦力存在fBA，圖示：AfBAFB物體：B物體具備了靜摩擦力存在的條件：1.受到A物體對B物體的靜摩擦力fAB，它與fBA方向相反。2.B物體在fAB作用下具有此方向運(yùn)動的趨勢，必受到地面對它的靜摩擦力f地，f地與fAB方向相反。圖示：Bf地fABABCF 靜止2F例2靜摩擦力分析：A物體：A與B之間雖有彈力存在，但沒有相對運(yùn)動的趨勢，故A不受靜摩擦力的作用。B物體：B與C之間具有彈力，且物體B具有向左運(yùn)動的趨勢，必受C物體對B物體向右的靜摩擦力fCB，圖示：B2FFCBC物體：物體C受到B物體對它的靜摩擦力fBC。由于fBCF，則C物體具有向左運(yùn)動的趨勢，必受地面對它的靜摩擦力f地C，方向向右。圖示：fBCf地CFC綜上兩例所述，靜止的物體是否受到靜摩擦力，既要考慮物體之間是否具有彈力，又要研究物體之間是否有相對運(yùn)動的趨勢，這是判定是否產(chǎn)生靜摩擦力的兩個條件，在解決實(shí)際問題中要正確把握。四、運(yùn)動物體受到的摩擦力運(yùn)動物體可分為勻速運(yùn)動與非勻速運(yùn)動。1、 勻速運(yùn)動：勻速運(yùn)動過程中所研究的摩擦力為滑動摩擦力。例3v0 BAF滑動摩擦力分析：A物體：A與B之間雖存在彈力，但A與B之間無相對運(yùn)動，故A不受滑動摩擦力作用。B物體：B物體與地面之間具有彈力，與地面有相對運(yùn)動，故B物體必受地面對它的滑動摩擦力。v(勻速)Bf地BF綜上例所述，做勻速運(yùn)動的物體所受的滑動摩擦力，一要分析物體間是否存在彈力，二要討論物體間是否發(fā)生了相對運(yùn)動；兩個條件缺一不可。2.非勻速運(yùn)動：非勻速運(yùn)動中的物體所受摩擦力變化復(fù)雜，分三種情況考慮。物體發(fā)生相對運(yùn)動例4 BAv1v1v2v 2（A B以后勻速運(yùn)動）滑動摩擦力分析：A物體：由于V2V1，故V2-V10，則B物體對A物體具有超前之意；B物體具有超前之意，A物體相應(yīng)滯后，A、B之間具有彈力，則A物體必受到B物體向右的滑動摩擦力。圖示：fABAB物體：受到A物體對B物體向左的滑動摩擦力fAB，同時物體與地面之間具備了產(chǎn)生滑動摩擦力的條件，必受地面對B物體向左的滑動摩擦力，f地B方向向左。圖示。f地BfABBv勻速從上例可知，兩接觸物體之間相對速度不等于零，則必有滑動摩擦力存在，方向如何，應(yīng)根據(jù)具體問題具體分析。物體從靜止向運(yùn)動轉(zhuǎn)變時的摩擦力。例5 如圖所示，水平的傳送帶勻速轉(zhuǎn)動時，在傳送帶A端，無初速地放一個質(zhì)量為m的物體，它與傳送帶之間的滑動摩擦力因數(shù)為V，分析物體m的摩擦力。BAVmfBCf地CF（具備產(chǎn)生滑動摩擦力的條件）fm分析：對物體m，剛放入勻速轉(zhuǎn)動的皮帶上時，受到皮帶對它向運(yùn)動方向的滑動摩擦力。由于物體m在f作用下，從靜止開始，作勻加速運(yùn)動，再皮帶上加速到與皮帶速度V相等時，物體m相對于皮帶靜止，滑動摩擦力消失，此時物體m做以V的勻速直線運(yùn)動?？梢?，滑動摩擦力有無的動態(tài)變化，要根據(jù)具體問題具體分析。物體從勻速運(yùn)動向靜止轉(zhuǎn)變時的摩擦力。例6 水平傳送帶的物體m與傳送帶一起勻速運(yùn)動，傳送帶突然停止，物體在傳送帶上所受摩擦力。VVBAm分析：傳送帶與物體勻速運(yùn)動時，無相對運(yùn)動，物體m不受摩擦力作用，當(dāng)傳送帶突然停止，物體m仍向左運(yùn)動，此時物體m必受到向右的滑動摩擦力。圖示：vf