摩擦力分析的10大誤區(qū)

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)

  誤區(qū)一:運動的物體間一定有摩擦力,靜止的物體間不存在摩擦力

  若兩物體接觸面是光滑的,則兩物體間不論怎樣運動,都不會有摩擦力存在。若兩物體間接觸面不光滑,如圖所示,①若物體A、B均相對地面靜止,則A與B之間沒有摩擦力;但B與地面間雖然靜止卻有“相對運動的趨勢”,所以存在與F等值反向的靜摩擦力。②若A與B做勻速直線運動,則A、B雖都在運動,但因A、B間無“相對運動或相對運動趨勢”,故沒有摩擦力;而B與地面間有“相對運動”,故存在滑動摩擦力。③若在力F的作用下A、B一起做變速運動,則A、B均處于運動狀態(tài),且A、B之間有“相對運動趨勢”,故存在靜摩擦力;而B與地面之間有“相對運動”,故存在滑動摩擦力?磥砟Σ亮κ欠翊嬖谂c運動和靜止無關,而是與相對運動或相對運動趨勢的存在有關。

  誤區(qū)二:有彈力就有摩擦力,有摩擦力就有彈力

  從產(chǎn)生摩擦力的條件可知:有彈力存在僅僅是產(chǎn)生摩擦力的一個條件,故雖有彈力存在,但兩物體間若沒有“相對運動或相對運動的趨勢”時,則不會產(chǎn)生摩擦力。反之,若兩物體間有摩擦力,則一定滿足產(chǎn)生彈力的兩個條件:(1)兩物體接觸;(2)有相互擠壓,所以一定有彈力。故彈力和摩擦力之間的關系應理解為“有摩擦力時一定有彈力,但有彈力時不一定有摩擦力”。

  誤區(qū)三:只有運動的物體才會受到滑動摩擦力作用

  滑動摩擦力產(chǎn)生在兩個“相對運動”的物體之間,與物體本身是否運動沒有關系。雖然常見的滑動摩擦力多發(fā)生在運動的物體上,但靜止的物體照樣能產(chǎn)生滑動摩擦力。如圖所示,一物體在桌面上滑行,物體和一桌面之間發(fā)生了“相對運動”,均受到對方對自己的滑動摩擦力作用,但物體是運動的,而桌面卻是靜止的,桌面卻受到了滑動摩擦力?磥盱o止的物體可以受到滑動摩擦力。

  誤區(qū)四:只有靜止的物體才會受到靜摩擦力的作用

  靜摩擦力產(chǎn)生在兩個有“相對運動趨勢”的物體之間,故兩物體間應保持相對靜止。但相對于地面,物體有可能是運動的,也有可能是靜止的。看來運動的物體可以受到靜摩擦力。

  誤區(qū)五:摩擦力的大小一定與正壓力成正比

  若摩擦力是滑動摩擦力,根據(jù)f=μN可知,兩物體間的滑動摩擦力確實與正壓力成正比。但對靜摩擦力而言,它是一個被動力,隨著使物體產(chǎn)生“相對運動趨勢”的外力的變化而變化,與正壓力大小無關,正壓力只可影響最大靜摩擦力的大小。如圖所示,用一力FN將質(zhì)量為m的物體壓在豎直墻壁上,不管正壓力FN怎樣變化,物體與墻壁之間的靜摩擦力大小總是等于Mg,與FN大小無關。故在計算摩擦力時,應先分清是滑動摩擦力還是靜摩擦力。

  誤區(qū)六:摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反

  摩擦力的方向應與“相對運動”或“相對運動趨勢”的方向相反,與物體的運動方向有可能相反也有可能相同。如圖所示,(1)當汽車加速前進時,若木箱相對于車靜止,則木箱受一靜摩擦力作用;若木箱相對于車略向后滑動,則木箱受一滑動摩擦力作用;但不管是靜摩擦力還是滑動摩擦力,對木箱而言,摩擦力方向均與物體運動的方向相同。(2)當汽車減速運動時,木箱相對于車有向前運動的趨勢或發(fā)生向前的滑動,木箱受到向后的摩擦力,摩擦力方向與木箱的運動方向相反。

  誤區(qū)七:摩擦力的方向與物體運動方向一定在同一直線上

  常見的多數(shù)摩擦力的方向與物體運動方向在同一直線上,但不是所有情境下的摩擦力均如此,如圖所示,一人站在扶梯上,隨扶梯斜向上加速上升;人沿扶梯斜向上運動,而人所受摩擦力卻是水平方向,與運動方向并不共線。故兩物體間摩擦力的方向應正確理解為“與兩物體接觸面相切,和物體間‘相對運動’或‘相對運動趨勢’的方向相反”,而與物體的運動方向無關。

  誤區(qū)八:摩擦力總是阻力,總是阻礙物體的運動

  摩擦力對物體而言,總是阻礙物體間的“相對運動或趨勢”,但不是阻礙物體的運動。它有時是阻力有時也是動力,不可一概而論。如圖所示,(1)當板車加速前進時,車對木箱的摩擦力向前,對木箱就是動力,使木箱加速前進;(2)當板車減速前進時,車對木箱的摩擦力向后,對木箱就是阻力,阻礙木箱前進。

  誤區(qū)九:靜摩擦力一定小于滑動摩擦力

  如圖所示,力F作用在物體上,剛開始物體處于靜止狀態(tài),隨著F的增大物體所受靜摩擦力f也增大,最后物體運動了起來,靜摩擦力變成了滑動摩擦力,所以有些人產(chǎn)生了“靜摩擦力一定小于圖滑動摩擦力”的錯誤認識。實質(zhì)上,隨著外力F的逐步增大,靜摩擦力f也增大,當F大于最大靜摩擦力fm時物體開始運動,靜摩擦力f變成滑動摩擦力f滑,此時f滑為一定值f滑=μN,但f滑卻比最大靜摩擦力fm略小一些,故最大靜摩擦力比滑動摩擦力大。

  誤區(qū)十:靜摩擦力總是不做功,滑動摩擦力總是做負功

 。1)靜摩擦力做功分析:如圖所示,若A、B一起在粗糙水平地面上在外力作用下向右勻加速運動,A受到的就是靜摩擦力,但對A做正功;若一起向右減速運動,靜摩擦力對B就做負功了;若A、B均沒被拉動而是靜止在地面上,則對面對B的靜摩擦力對B就不做功?磥盱o摩擦力對物體可以做正功、負功和零功。

 。2)滑動摩擦力做功分析:如圖所示,當A、B向右運動的速度vA>vB時,B受到的滑動摩擦力向右對B做正功;B對A的滑動摩擦力向左對A做負功;地面受到的滑動摩擦力對地面不做功?磥砘瑒幽Σ亮ξ矬w可以做正功、負功和零功。

 。3)一對靜摩擦力做功分析:對兩個相對靜止的物體,一定有相同的位移,且一對靜摩擦力一定等大反向,故一對靜摩擦力對來個物體做功必定等大反符號?磥硪粚o摩擦力對兩個相互作用的物體做功總和一定為零,不會產(chǎn)生熱量。

  (4)一對滑動摩擦力做功分析:對兩個相對運動的物體,一定有不同的位移,而滑動摩擦力一定等大反向,故一對滑動摩擦力對兩個物體做功必定不等,可能出現(xiàn)正功、負功,但負功一定多于正功;可能出現(xiàn)負功、負功;也可能出現(xiàn)零功、負功?磥硪粚瑒幽Σ亮蓚相互作用的物體做功總和一定為負,必定產(chǎn)生熱量。

  來源:孫恒芳的博客


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/899597.html

相關閱讀:高三物理必修一匯總