例析摩擦力認識的幾個常見誤區

趙文華

摩擦力是力學中常見的三種性質力之一.它的大小和方向都具有不定性.因此，我們對摩擦力的理解常常會產生這樣或那樣的誤區，本文通過舉例來分析說明摩擦力常見的誤區，希望能糾正對摩擦力的錯誤認識，并正確的掌握好摩擦力.

一、認為滑動摩擦力的大小與接觸面積大小、物體速度大小有關

例1 一塊質量均勻分布的長方體木塊按如圖1甲、乙、丙所示的三種方式在同一水平面上運動，其中甲圖中木塊做勻速運動，乙圖中木塊做勻加速運動，丙圖中木塊側立在水平面上做與甲圖相同的運動，則下列關于甲、乙、丙三圖中木塊所受滑動摩擦力大小關系的判斷正確的是 （）

誤區警示：認為圖乙中物體加速運動，摩擦力就大，錯選B.認為接觸面積大，滑動摩擦力就大，誤選D.

正確解析：根據滑動摩擦力公式F_f=μF_N知，滑動摩擦力的大小與接觸面的大小無關，與運動狀態也無關，故C選項正確.

正本清源：在計算摩擦力時首先要分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力.

（1）滑動摩擦力由公式F_f=μF_N計算，應用此公式時要注意以下兩點：

①μ為動摩擦因數，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關；F_N為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力.

②滑動摩擦力的大小與物體的運動速度無關，與接觸面積的大小無關.

（2）靜摩擦力的計算：它的大小和方向跟產生相對運動趨勢的力密切相關，跟接觸面相互擠壓力F_N無直接關系.因此它具有大小、方向的可變性，變化性強是它的特點.對具體問題，要具體分析研究對象的運動狀態，根據物體所處的狀態（平衡、加速等），由力的平衡條件或牛頓運動定律求解.

二、不能認識到摩擦力性質、方向、大小會發生突變而產生錯誤

例2 物體A的質量為1 kg，置于水平地面上，物體與地面的動摩擦因數μ=0.2.從t=0時刻開始，物體以一定初速度V0向右滑行的同時，受到一個水平向左、大小恒為F0=1 N的作用力.則反映物體受到的摩擦力F_f隨時間變化的圖象是（取向右為正方向） （）

誤區警示：誤認為物體減速到零后，再反向加速，而誤選B項.

正確解析：物體在向右滑行時，受到的是滑動摩擦力，F_f1 =μmg =2 N，方向向左.由于F0 =1 Nf1