例谈初中物理中摩擦力的问题

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1、例谈初中物理中摩擦力的问题江苏省如东实验中学曹红泉（226400）在初中物理知识的学习中，力学部分是重点，也是难点。而在力学中解决摩擦力有关问题尤为困难，首先摩擦力有三种：即静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力;其次摩擦力的方向和大小不容易搞清楚。笔者在多年的教学中发现，解决摩擦力有关问题可按一定的顺序和方法进行。下面就通过一些例题来说明：一、判断是否受摩擦力要判断一个物体是否受摩擦力，我们可以从产生摩擦力的条件入手，条件是：①两个物体相互接触并挤压，即两个物体之间有弹力②接触面不光滑③物体有相对运动的趋势或发生相对运动（1）静止的物体例1.下图（1）中，物体A静止在水平地面上;图

2、（2）中，物体B静止在斜面上;图（3）中，物体C被压在竖直墙壁上而处于静止，图（1）图（2）图（3）试分析上图中，物体A、B、C是否受摩擦力？分析解答：上图中物体A、B、C分别相对于地面、斜面、墙面均处于静止状态，但其中物体B、C有相对运动的趋势，所以B、C受摩擦力，而A物体不受摩擦力。5第页，共5页。（2）运动的物体例2.下图中，物体A在水平向右的拉力作用下做匀速直线运动，B物体在水平皮带上跟随皮带一起做匀速直线运动，C物体沿着倾斜的皮带一起匀速直线运动，D物体沿着竖直墙壁向下做匀速直线运动，现在不考虑空气阻力，试分析它们是否受摩擦力？图（1）图（2）图（3）图（4）分析解答

3、：图（1）、图（4）中的物体均有相对运动，同时结合平衡力的知识可以判断物体A和D都受摩擦力。图（2）中的物体B相对皮带是静止的，若假设物体B受水平方向的摩擦力，则在水平方向找不到与摩擦力平衡的力。说明假设不存在，所以物体B不受摩擦力。图（3）中的物体C为什么能跟随皮带一起做匀速直线运动而没有滑下来呢？靠的就是摩擦力提供的动力，所以物体C受摩擦力。（3）接触面光滑时例3.如右图，小球重20牛，以2米/秒的速度在光滑水平面上做匀速直线运动，它在水平方向受到的推力是：（）A.0牛B.10牛C.20牛D.40牛分析解答：此题表面问的是推力，实际上还是要考虑摩擦力。因为物体在水平面上做匀

4、速直线运动，所以物体在水平面上不受力或者受平衡力。假设水平方向有推力，而在水平方向找不到与它平衡的力，是因为接触面光滑物体不受摩擦力，所以该物体在水平方向上不受力。所以此题选“A”。5第页，共5页。小结：通过以上的分析，我们会发现：静止的物体不一定不受摩擦力，运动的物体也有可能不受摩擦力。要想判断一个物体是否受摩擦力，要善于运用产生摩擦力的条件，多运用平衡力的知识以及假设法去解决。若接触面光滑，则物体在此表面将不受摩擦力。二、推断摩擦力的大小对于摩擦力大小问题，初中阶段一般主要研究的是静摩擦力大小和滑动摩擦力的大小，而大多数学生在做题时不能把这两种摩擦力区分开，导致常常把这两种

5、摩擦力的大小搞错。（1）静摩擦力的大小例4．如图所示，一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小车仍保持静止，则（）A．小孩对车的推力大于车受到的阻力B．小孩对车的推力等于车受到的阻力C．小孩对车的推力小于车受到的阻力D．小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定F分析解答：汽车在水平方向上受推力和静摩擦力，根据平衡力知识：推力和静摩擦力是一对平衡力，所以推力和静摩擦力大小相等，答案选“B”。例5．用力F=40N，按住一重10N的木块，如图所示，当木块相对竖直墙壁静止不动时，木块受到的摩擦力的大小（　　）　A．30NB．40NC．50ND．10N分析解答：木块在

6、竖直方向上受重力和静摩擦力，根据平衡力的知识：重力和静摩擦力是一对平衡力，所以重力和静摩擦力大小相等，答案选“D”。例6．如图所示，用手握着一个瓶子悬在空中不动，当手握瓶子的力增大时，瓶子受到手的摩擦力将（选填“不变”、“变大”或“变小”），若在手握瓶子的力增大时往瓶中加水，瓶子仍然悬在空中不动，则瓶子受到手的摩擦力将（选填“不变”、“变大”或“变小”）。分析解答：瓶子始终5第页，共5页。处于静止状态，根据平衡力的知识：瓶子受到手的静摩擦力和瓶子自身的重力是一对平衡力。当瓶子自身重力发生改变时，受到静摩擦力的大小随之改变。所以本题的答案依次为“不变”、“变大”。（2）滑动摩擦力

7、的大小例6．用弹簧秤在水平方向上拉动一个置于地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧秤示数5N．当弹簧秤示数为6N时，物体运动时受到的摩擦力大小是()　A．6NB．5NC．1ND．11N分析解答：因为物体是运动的，所以在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力。又因为物体开始做是匀速直线运动，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。当拉力由5N变为6N时，物体所受到摩擦力仍为滑动摩擦力，而物体所受滑动摩擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关，只要这两因素不变，滑动摩擦力的大小就不变。所以本题选“B”。小结