静摩擦力的有无及大小的判断方法

静摩擦力的有无及大小的判断方法静摩擦力是众多的物理模型中经常遇到的，对于其特点的理解及其求解方法，学生往往感到困惑，现结合本人的教学实际归纳总结，帮助大家对静摩擦力有个比较透彻的认识。一、 静摩擦力是接触力静摩擦力是在相互接触的物体间具有相对运动趋势时才产生的，它具有阻碍物体的相对运动趋势，所以静摩擦力的产生条件为（1）物体间直接接触（2）接触面粗糙（3）物体间有相对运动趋势。当然并不是任何相互接触有保持相对静止的两个物体间一定存在静摩擦力，例如水平传送带匀速运送零部件时，零部件与传送带间并没有摩擦力的作用。二、 静摩擦力有无的判断假设法假设法，就是假设接触的两物体间无摩擦力，分析物体的运动是否与现在一致，若一致说明假设是正确的，两物体间确实无摩擦力，若不一致说明假设是错误的，两物体间有摩擦力。例1如图1所示，物体A静止于斜面上，试分析斜面有没有对A施加摩擦力的作用，若有方向向哪？解析：假设物体A不受静摩擦力的作用，A将沿斜面下滑，这与A现在的静止的运动状态矛盾，故假设是错误的A应该有沿斜面下滑的趋势，应该受到沿斜面向上的静摩擦力。例2如图2所示的皮带传动装置，O1为主动轮，O2为从动轮。传送带正沿顺时针方向运动传送物体A，试分析：（1）皮带上的P点，O1轮上的P点所受的静摩擦力的方向。（2）皮带上的Q点，O2轮上的。点所受静摩擦力的方向（皮带与轮间不打滑）解析：假设主动轮O1与皮带间没有摩擦力则皮带不动，只是主动轮O1沿顺时针转动，故假设错误，皮带上的P点受到主动轮O1的给它的静摩擦力为动力，应该竖直向上，有牛顿第三定律知P点受到皮带给的静摩擦力竖直向下，为阻力。假设从动轮O2与皮带间无摩擦力则从动轮不转动，故假设错误，Q，点受到竖直向下的静摩擦力为动力，Q点受到竖直向上的静摩擦力为阻力。三，静摩擦力大小的判断（一） 根据物体的受力平衡条件，列受力平方程例3A、B、C三块质量分别为M、m和m0的物体做如图3所示的连接，绳子不可伸长，且绳子滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计，A、B静止于水平桌面上，则可判定A、 物体A与桌面间有摩擦力，大小为m0gB、 物体A和B之间有摩擦力，大小为m0gC、 桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0gD、 桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g解析：A和B均处于静止，隔离B由于水平方向合外力为零，故A对B没有水平方向的摩擦力的作用，对A、B整体受到水平向右的绳的拉力大小为m0g，有其静止的运动状态可知，A、B整体一定受到水平向左的静摩擦力大小也为m0g故选A（二） 根据牛顿第二定律求解例4质量M=10kg的木楔ABC静止于粗糙水平面上，动摩擦因数^=0.2，木楔的倾角O=30o,斜面上有一个m=1.0kg的物体由静止沿斜面下滑，如图4所示，当滑行距离s=1.4m时，其速度v=1.4m/s，在这一过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（g=10m/s）解析：由匀变速运动公式v2=2as可得，物体在斜面上匀加速下滑的加速度a=v2/2s=1.42/2x1.4m=0.7m/s2将M、m作为一个整体，水平方向上具有加速度ax=a，方向水平向左，故地面对M、m整体有水平向左的静摩擦力大小为F=max=acosO=1x0.7N=0.7N（三） 根据牛顿第三定律求解例5如图5所示，在力F的作用下，A、B两个物体均静止，试分析A所受的静摩擦力。（已知两物体质量均为m）解析：若隔离A分析有困难，因为左右两个接触面给A的摩擦力都不知道，可以隔离B，根据B在竖直方向的受力平衡知