摩擦力的求法

1、摩擦力的求法求解物體所受的摩擦力，首先要弄清楚物體所受摩擦力的性質(zhì)。即物體受到的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。所謂靜摩擦力，就是物體和與它接觸的物體保持相對(duì)靜止時(shí)所受到的摩擦力。此力產(chǎn)生的條件有四：兩個(gè)物體相互接觸相互接觸的物體之間有彈力接觸面不光滑物體之間有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)。物體受到的靜摩擦力是一個(gè)變力，它將隨著外力的變化或隨著物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化。因此在計(jì)算物體所受到的靜摩擦力大小時(shí)，要根據(jù)物體所處的不同狀態(tài)利用不同的方法進(jìn)行計(jì)算。a) 如果物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，要根據(jù)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件進(jìn)行求解。 b) 如果物體處于加速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則要根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解。例1、如圖

2、所示，放在水平地面上的物體在水平拉力F作用下處于靜止，則物體所受的摩擦力大小是多少？方向朝哪？解：通過(guò)受力分析知：物體受到四個(gè)力的作用，重力；支持力；拉力和摩擦力。根據(jù)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件知，物體所受的摩擦力大小等于物體所受的拉力。即f = F例2、如圖所示，水平地面上的物體在斜向上與水平方向成q角的拉力作用下處于靜止。求物體受到的摩擦力大小。解：通過(guò)受力分析知，物體受到四個(gè)力的作用，重力；支持力；拉力和摩擦力。由于物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件知： 因此物體所受的摩擦力等于Fcosq = f 。如果物體和與它接觸的物體保持相對(duì)靜止，而一起作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，要根據(jù)牛頓第二定

3、律進(jìn)行求解。例3、質(zhì)量為m的物體放在質(zhì)量為M的另一物體上，在光滑的水平面上一起向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它們運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，求質(zhì)量為m的物體所受的摩擦力是多大？解：分析m的受力情況知，m受到三個(gè)力的作用，重力；支持力；摩擦力。其中重力和支持力在豎直方向上是一對(duì)平衡力，大小相等；而物體所受的靜摩擦力才是物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的原因，根據(jù)牛頓第二定律知：f = ma例4、質(zhì)量為m的物體放在一水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，距中心轉(zhuǎn)軸的距離為r，當(dāng)物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度w勻速成轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求物體受到的摩擦力大?。拷猓悍治鑫矬w受力知，物體受到三個(gè)力的作用。重力；支持力；和指向圓心的摩擦力。重力和支持力在豎直方向是一對(duì)平衡力，

4、大小相等。而物體受到靜摩擦力才是物體產(chǎn)生向心加速度的原因。根據(jù)牛頓第二定律知：應(yīng)當(dāng)注意的是，物體所受到的靜摩擦力跟物體間的正壓力沒(méi)有關(guān)系?；瑒?dòng)摩擦力，是指物體相對(duì)于和它接觸的物體有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在接觸面處產(chǎn)生的摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力的產(chǎn)生應(yīng)具備四個(gè)條件：兩物體相接觸相與接觸處有壓力接觸處不光滑相互接觸的兩物體之間有相對(duì)滑動(dòng)?；瑒?dòng)摩擦力的大小，只與接觸面的性質(zhì)和正壓力有關(guān)，一般情況下要根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算。公式中的m稱為滑動(dòng)摩擦系數(shù)，它的大小與接觸面的粗糙程度及軟硬程度有關(guān)。而與接觸面的面積大小及正壓力的大小無(wú)關(guān)。N是兩個(gè)相互接觸的物體間存在的正壓力。例5、放在水平地面上的物體質(zhì)量為12kg，在斜向上與水

5、平方向成300角的拉力F = 100N作用下，沿水平地面運(yùn)動(dòng)。若物體與水平地面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.2，求物體受到的摩擦力大小。解：分析物體的受力知：物體受到四個(gè)力的作用重力；支持力；拉力和摩擦力。因?yàn)椴恢牢矬w在水平方向上是否作勻速直線運(yùn)動(dòng)，故不能在水平方向上利用平衡條件。由于 所以 應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)物體相對(duì)于靜止的物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，這時(shí)物體受到的摩擦力即可以根據(jù)物體的平衡條件求解，也可以根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式求解例6、質(zhì)量為m的物體在傾角為q的斜面上勻速下滑，求物體和斜面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)解：分析物體的受力知，物體受到三個(gè)力的作用，重力；支持力和摩擦力。根據(jù)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件知：由于

6、物體沿斜面勻速下滑，物體所受的摩擦力也可以根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式來(lái)求，即： 因此 這是一個(gè)很重要的結(jié)論，如果，輕放在斜面上的物體將靜止的斜面上，具有平行于斜面向下的初速度時(shí)，物體將勻速或勻減速下滑，而時(shí)，物體輕放在斜面上時(shí)，物體將勻速下滑或加速下滑。例7、在斜向上與豎直方向成q的恒力F作用下，質(zhì)量為m的物體，沿豎直墻壁勻速滑動(dòng)，已知物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m，求物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小。解：這個(gè)題的答案形式較多，其一，由于物體沿豎直墻壁作勻速運(yùn)動(dòng)，因此它受的滑動(dòng)摩擦力即可以根據(jù)平衡條件來(lái)求解，也可以利用滑動(dòng)摩擦力的公式來(lái)求解。其二，由于不知道物體是勻速上滑還是勻速下滑，摩擦力的方向就有兩種情況，所以 當(dāng)恒力F較小時(shí)，物體沿墻壁下滑，受到