摩擦力探微

在三種基本性質的力當中，摩擦力既是重點，又是難點，在學習過程中很容易產生錯誤認識，對摩擦力的概念理解不透。為了解決在認識上的一些誤區，下面分別加以說明：

1受靜摩擦力的物體一定靜止嗎？

物體是否受到靜摩擦力，與物體處于靜止還是運動狀態沒有關系，關鍵是物體相對于其接觸的物體是否靜止，比如皮帶傳送機把貨物運往高處，物體是運動的，但相對皮帶沒有滑動，受到的是靜摩擦力。其實生活中很多運動的物體都受到靜摩擦力的作用，一個人端著一杯水走路，杯子受到手的靜摩擦力；人走路時受到地面的靜摩擦力；站在起動的火車上的人受到車廂底板的靜摩擦力；拔河比賽時受到的靜摩擦力等。

2受滑動摩擦力物體一定運動嗎？

滑動摩擦力一定是發生在兩個相對滑動的物體之間，涉及到的兩個物體只要是相對運動就可以，所以可能其中有一個物體相對與參考系是靜止的。例如：在地面上去拉一張桌子，桌子被拉動，則桌子和地面之間存在滑動摩擦力，雖然此時地面是靜止的。

3摩擦力一定是阻力嗎？

摩擦力總是阻礙物體間的相對運動，而不一定阻礙物體的運動，像上面實例中皮帶傳送機上的貨物，站在起動的火車的人受到的靜摩擦力都是動力，同時它阻礙了貨物相對皮帶、人相對車廂的滑動。

有些摩擦力阻礙物體的運動，但也有一些摩擦力卻是物體在運動過程中的動力。如人在加速跑步時，汽車加速前進時，由于人的腳或車輪（主動輪）與地面接觸時相對靜止，但有向后運動的趨勢，故地面給人的腳或車輪一個向前的靜摩擦力，這個靜摩擦力是使人或車加速前進的動力。

不管是靜摩擦力還是動摩擦力，都可以是阻力，也可以是動力。

4滑動摩擦力的方向一定和運動方向相反嗎？

滑動摩擦力的方向與物體運動方向相反的例子是很多的，但這個說法并不正確。如圖1，長木板A上放一木塊B，當A突然獲得速度向右運動時，B也隨著向右運動，同時B相對于A向左滑動。顯然，B物體的運動方向是向右的，但它相對于A滑動的方向卻是向左的，B受到滑動摩擦力方向是向右的，與B的運動方向相同，應明確的是“滑動摩擦力的方向總是和物體相對運動方向相反”。

判斷摩擦力方向時一定要明確“相對”的含義。“相對”既不是“對”地，也不是“對”觀察者，“相對”的是跟它接觸的物體。

5有外力作用才會有靜摩擦力嗎？

產生摩擦力的原因是因為物體受到不為零的沿接觸面方向的外力作用，這種情況確實存在。如圖2，用水平力F拉放在地面上的物塊，但未拉動，是因為物塊受到水平方向靜摩擦力的作用，但以此認為沿接觸面的外力是產生靜摩擦力的前提條件卻是片面的、不科學的。如圖3，放在水平傳送帶上并與傳送帶保持相對靜止的貨物，在傳送帶加速時或減速時，也會受到靜摩擦力的作用，其原因并不是貨物在水平方向上受到除靜摩擦力以外的其他外力的作用，而是因為貨物與傳送帶間存在相對運動的趨勢。可見，相對接觸的物體要產生靜摩擦力，物體間必須具有相對運動的趨勢，而這種\"相對運動的趨勢\"既可由外力產生，也可以是因為運動狀態的改變而產生。

6靜摩擦力一定比滑動摩擦力小嗎？

靜摩擦力的大小受外部條件的影響，當外力情況變化時靜摩擦力也會相應變化，它的大小介于0和最大靜摩擦力之間。而最大靜摩擦力比滑動摩擦力稍大，因此，靜摩擦力不一定比滑動摩擦力小。不過通常情況下取最大靜摩擦力等于其滑動摩擦力。

7靜摩擦力的方向一定與運動方向共線嗎？

通過若干實例分析，似乎可得結論：靜摩擦力的方向可能與運動方向相同，也可能與運動方向相反，但與運動方向必共線。此結論是錯誤的。如圖4，A、B共同向右加速時，A對B的靜摩擦力方向豎直向下，與運動方向垂直。如圖5，A、B共同向右加速時，A對B的靜摩擦力方向沿斜面向上、向下或為零都可能，與運動方向都不共線。

8靜摩擦力的判斷，一定只根據定義嗎？

靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反，但“趨勢”不容易直接觀察到。我們可以假設接觸面光滑，讓其運動，其運動方向既是“趨勢”方向，也可以根據所處的狀態，根據平衡條件或牛頓運動定律，計算出靜摩擦力來。

9摩擦力一定越小越好嗎？

摩擦力有不利的一面，例如一些轉動裝置，總是希望摩擦力越小越好，為此，我們將這些部分做得很光滑，同時加上一些軸承以減小摩擦。由于靜摩擦力的存在，鞋子磨破，自行車輪胎的花紋也磨平了等等，似乎摩擦力越小越好。實際未必盡然，摩擦力也有有利的或不可缺少的一面，沒有鞋子和地面的摩擦力，我們就無法行走。

摩擦力是個難點，其實摩擦力也是一種力，也遵循力的一般規律，不能因為“摩擦”而模糊了我們的眼睛，也不能憑空設想而臆下斷言。