高中物理知識點:關於靜動摩擦力的計算要點

2021-02-20 高考物理

1、正確理解動摩擦力和靜摩擦力中的「動」與「靜」的含義。 

「動」和「靜」是指研究對象相對於跟它接觸的物體而言的,而不是相對於地面的運動和靜止,所以受滑動摩擦力作用的物體可能是靜止的,反之,受靜摩擦力作用的物體可能是運動的。 

2、滑動摩擦力方向的判斷。 

幾乎所有的同學認為滑動摩擦力方向判斷要比靜摩擦力方向的判斷容易,因而忽視了對滑動摩擦力方向判斷方法的深刻理解。 滑動摩擦力方向總是跟相對運動的方向相反,要確定滑動摩擦力的方向首先要判斷出研究對象跟它接觸的物體的相對運動方向。 

3、靜摩擦力的有無、方向判斷及大小計算。 

判斷相互作用的物體之間是否存在靜摩擦力,確實是一個難點。原因在於靜摩擦力是被動出現的,再加上靜摩擦力中的「靜」字,就更增加了它的隱性。為了判斷靜摩擦力是否存在,幾乎所有的參考資料都有給出了「假設法」,目的是想化「靜」為「動」,即假設接觸面光滑無摩擦力,看研究對象是否會發生相對滑動,這種方法對受其它力較少的情況是可以的,但對物體受力較多的情況,這說是一種「中聽不中用」的方法了。 

 根據物體的運動狀態來分析靜摩擦力的有無,判斷其方向、計算其大小。這是最基本的也是最有效的方法。 

①若物體處於平衡狀態,分析沿接觸面其它力(除靜摩擦力)的合力,若合力為零,則靜摩擦力不存在,若合力不為零,一定存在靜摩擦力,且靜摩擦力的大小等於合力,方向與合力方向相反。 

②若物體處於非平衡狀態,則利用牛頓運動定律來判斷靜摩擦力的有無、方向及大小。 

4、計算摩擦力大小: 

首先要弄清要計算的是靜摩擦力還是滑動摩擦力,只有滑動摩擦力才可以用F=μFN計算,而靜摩擦力是被動力,當它小於最大靜摩擦力時,取值要由其它力情況及運動狀態來分析,跟正壓力的大小無關。 特別是有些情況中物體運動狀態發生了變化(如先動後靜或先靜後動)時,更要注意兩種摩擦力的轉化問題。

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