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，存在相對運動或相對運動的趨勢。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動的趨勢。若具備彈力或相對運動的趨勢，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，在解決實際問題中要正確把握。四、運動物體受到的摩擦力運動物體可分為勻速運動與非勻速運動。1、 勻速運動：勻速運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)生了相對運動；兩個條件缺一不可。2.非勻速運動：非勻速運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)生相對運動例4 BAv1v1v2v 2（A B以后勻速運動）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動時，無相對運動，物體m不受摩擦力作用，當(dāng)傳送帶突然停止，物體m仍向左運動，此時物體m必受到向右的滑動摩擦力。圖示：vf