静止的物体一定不受滑动摩擦力_静止的物体一定不受摩擦力吗?

时间：2018-12-28 03:28:52　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　如图1所示，物体A静止在桌面上，此时有摩擦力对它发生作用吗?答案是显而易见的。那么，由此能否作出“静止的物体一定不受摩擦力”这一判断呢? 　　在获得摩擦力的概念之前，我们运用如图2所示的方法，用手拉静止在桌面上的物体，来体验摩擦力的存在，经历了两个过程，开始时。虽然对物体施加了拉力，但物体没有被拉动。说明物体还受到一个阻碍其运动的力，这个力我们称为静摩擦力。当拉力大到一定程度，物体就在桌面上滑动起来，物体滑动以后，依然需要拉力，否则，物体就会停下来，即物体滑动以后，也受到一个阻碍其运动的力。这个力后来我们称为滑动摩擦力。
　　由此可见，静止的物体可能受摩擦力的作用。也可能不受摩擦力的作用。判断静止的物体是否受摩擦力的作用，关键要明白摩擦力产生的条件，才能作出正确判断。
　　
　　1　明确摩擦力产生的条件
　　
　　由图2实验，可分析出产生摩擦力的首要条件是：两个物体要接触，且具有压力；必要条件是相互接触的物体要有相对运动趋势或发生了相对运动。这两个条件缺一都不能产生摩擦力。
　　图3中，物体A在不同的位置，受力亦不同。有无摩擦力当然也不同。
　　图3(a)中，虽然物体与地面接触，有压力。但无相对运动或相对运动的趋势，因而无摩擦力；图3(b)中，物体A与墙相互接触，且向下运动，但无压力，因而无摩擦力；图3(c)中，力，垂直作用于物体A而使其处于静止状态，且物体A具有向下运动的趋势，因而物体A与墙壁之间有静摩擦力；图3(d)中，物体A对地面有压力。以速度v相对地面运动，因而接触面之间有滑动摩擦力产生。
　　
　　由上面的说法可知。两个接触的物体之间产生摩擦又分为下列两种情况：
　　(1)它们要有相对运动趋势。“运动趋势”是一种倾向，两物体仍处于相对静止。这种情况下的摩擦力是静摩擦力。
　　(2)已经发生了相对运动，又分为滑动和滚动，相应地称为滑动摩擦和滚动摩擦。此时，滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和对接触面的压力有关：滚动摩擦远远小于滑动摩擦。我们要注意滑动摩擦和滚动摩擦的识别。例如，自行车轮子是沿地面滚动的，受到的是滚动摩擦，而勒紧刹车时刹车皮与轮圈是相对滑动的。阻碍轮子转动的力是滑动摩擦力。
　　
　　2　正确理解相对运动方向或相对运动趋势方向
　　
　　两接触的物体相对运动方向或相对运动趋势方向可通过“毛刷实验”来进行理解。取一只毛稍长的毛刷(其毛的软硬度要适中)，将毛向上放在桌面上，如图4(a)所示，把适当质量的物体A放在毛刷上。看到毛有所弯曲，这是物体A的压力产生的，再用力推或拉毛刷，如果物体A静止或向左右发生了相对滑动，可观察到毛刷上边的毛不仅弯曲，而且向同一个方向倾斜，如图4(b)所示。这说明物体A相对毛刷有向毛倾斜方向运动的趋势，或物体A相对于毛刷上边毛倾斜方向发生相对运动。其运动趋势方向或相对运动方向为毛刷上边毛倾斜的方向。
　　产生摩擦力的条件中。相对运动或相对运动趋势是指相互接触的物体之间的相对运动或相对运动趋势，因而判断相对运动或相对运动趋势的“参照物”应该选取给物体摩擦力的那个物体为“参照物”，而不是别的物体做参照物。如斜面上放一木块。我们很容易知道木块有向下滑的趋势。这里有向下滑的趋势是以斜面为参照物而言的。
　　
　　3　运动的物体一定受摩擦力吗?
　　
　　通过以上讨论。我们知道静止的物体不一定不受摩擦力的作用，那么，运动的物体就一定受摩擦力的作用吗?答案显然是否定的，为什么呢?
　　第一种情形如图3(b)所示，物体A虽然运动，与墙面接触但无压力，因而不受摩擦力的作用。
　　第二种情形如图5所示，若拉力F拉着物体A和B一起匀速向右运动。A与地面接触且对地面有压力。很明显A受到地面对它的滑动摩擦力的作用，方向向左。物体A和B一起相对地面匀速向右运动，由于是“一起”，所以。A和B之间并没有发生相对运动(它俩相对静止)，因而A和B之间没有摩擦力。这一结论还可以用力的平衡知识来反证。即对B来说，不论是受向右还是向左的摩擦力，都不会做匀速运动，反过来证明B不受摩擦力。
　　所以，判断运动的物体是否受摩擦力的作用，依然要根据摩擦力产生的条件，即相互接触有压力且发生相对运动或有相对运动趋势。
　　
　　
　　4　正确区分静摩擦和滑动摩擦
　　
　　在日常生活中静摩擦和滑动摩擦现象随处可见，有时很难将它们严格区分开来，例如人走路，依靠地面所提供的摩擦力作为动力，同时人又是运动的，人与地面的摩擦究竟是静摩擦还是滑动摩擦?
　　如果你注意体会一下走路的动作会发现：人向前走，脚是向后蹬地面的，脚向后蹬地有向后滑动的趋势，但并没有真向后滑动，这时脚受地面对它的摩擦力是静摩擦力，方向向前，这个力阻碍了脚相对地面向后滑，但对整个人体来说，它使人相对地面向前进，成为人向前走动的动力。如果人与地面是滑动摩擦，脚向后蹬地面就会发生相对运动，出现的就是打滑现象，人就走动不起来了。
　　再如图6是一个传送带，B轮转动带动物体C向右上方运动，问：(1)物体C与皮带之间是何摩擦?(2)皮带与B轮之间是何摩擦?
　　对于第一个问题，选皮带为参照物，物体c是静止的；选物体C为参照物，皮带是静止的，因此，物体C与皮带之间是静摩擦。不能因为物体C运动而误认为是滑动摩擦。对于第二个问题，B轮转动带动皮带一起转动，摩擦应产生在B轮与皮带之间。以B轮为参照物。皮带是静止的；若以皮带为参照物，B轮也是静止的。因此，B轮与皮带之间的摩擦也是静摩擦，不能因为B轮转动而误认为是滚动摩擦。
　　总之，要判断静摩擦是否存在，关键看两物体之间是否有相对运动的趋势。要判断物体之间的摩擦是静摩擦还是滑动摩擦。首先要判断两物体之间是否保持相对静止。若保持相对静止且有相对运动趋势时，则这两个物体间的摩擦便是静摩擦，发生了相对运动，才会是滑动摩擦。

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