第一节 生活中常见的力四：摩檫力-2021-2022学年高一物理辅导讲义（2020沪科版必修第一册）

第一节  生活中常见的力四

1．静摩擦力和最大静摩擦力

【知识点的认识】

1．静摩擦力

（1）定义：互相接触的两物体存在相对运动的趋势而又保持相对静止时，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势　的力，叫静摩擦力．

（2）产生条件：a：相互接触且发生弹性形变；b：有相对运动趋势；c：接触面粗糙；

（3）方向：总是与物体的相对运动趋势方向相反．

（4）静摩擦力的大小：

①静摩擦力的大小随着运动趋势强弱变化而在0～最大静摩擦力Fm之间变化，跟相对运动趋势强弱程度有关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系．由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算．

②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等．

（5）作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用．

 

2．滑动摩擦力

（1）定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动　的力，这种力叫做滑动摩擦力．

（2）产生条件：①接触面粗糙；②有弹力；③有相对运动．

（3）滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反．

（4）滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟正压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比．公式：F＝μFN，F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数．

（5）效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力．

 

【知识点的应用及延伸】

静摩擦力的有无、方向的确定

  问题：静摩擦力方向的判断方法．

  解答：静摩擦力的方向沿着两物体接触面的切线，与相对运动趋势相反，而相对运动趋势的方向又难以判断，一般可以采用下列方法判断静摩擦力的方向．

（1）假设法：首先假设两物体的接触面是光滑的，判断物体将向什么方向滑动，从而确定相对运动趋势的方向，进而判断出静摩擦力的方向．

（2）根据物体的运动状态判断静摩擦力的方向．

如下图所示，在拉力F作用下，A、B一起在水平地面上做匀速运动，对A来说，它在水平方向受到向右的拉力F而处于平衡状态，根据平衡条件知，A必然受沿A、B接触面向左的静摩擦力作用．由于物体B相对地面向右滑动，所以B在地面上受到向左的滑动摩擦力作用，根据平衡条件可知在A、B接触面上，B受到向右的静摩擦力作用．

 

【命题方向】

（1）第一类常考题型是对基本概念的考查：

关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的是（　　）

A．相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在

B．相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在

C．只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用

D．只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用

分析：摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势．

解答：A、相互压紧的粗糙物体之间，不一定有摩擦力，要看它们有无相对运动或相对运动的趋势．故A错误．

    B、相对运动的物体间若无相互挤压，就没有滑动摩擦力．故B错误．

    C、接触面光滑，相互挤压和有相对运动的物体之间没有摩擦力．故C错误．

    D、只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用．故D正确．

故选D．

点评：解决本题的关键掌握摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势．

（2）第二类常考题型是对相关事例进行考查：

如图所示，粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上，物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面静止不动．若用平行斜面向下的力推动物块，使物块加速下滑，则斜面（　　）

A．受地面的摩擦力大小为零

B．受地面的摩擦力方向水平向右

C．受地面的摩擦力方向水平向左

D．在F的作用下，斜面可能沿水平面向右运动

分析：物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面静止不动时，以整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析地面对斜面M的摩擦力，若用平行斜面向下的力推动物块，使物块加速下滑，斜面体的受力情况没有改变．

解答：物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面静止不动时，以整体为研究对象，分析受力情况：总重力和地面的支持力，地面对斜面体没有摩擦力．若用平行斜面向下的力推动物块，使物块加速下滑，物体对斜面的压力和滑动摩擦力都没有改变，所以斜面体受力情况没有改变，则地面对斜面体仍没有摩擦力，不可能开始运动．故A正确，BCD错误．故选A．

点评：静摩擦力是被动力，它的大小是个变量，必须根据物体的运动状态及摩擦力与物体所受其他力的关系来确定，在该题中“沿斜面加速下滑”是一个关键性的条件．

警示：（1）静摩擦力是被动力，其大小和方向均随外力的改变而改变，因此，在解决这类问题时，思维要灵活，思考要全面，否则，很容易造成漏解或错解．

（2）静摩擦力有一定的适应性，要注意摩擦力动与静的突变．

 

（3）第三类常考题型是结合相关事例以及相关知识点进行考查：