摩擦力是被动力

摩擦力是被动力被动力（约束反作用力）被动力：象物体间的挤压力，绳内张力和摩擦力，没有自己独立自主的方向和大小。要看质点受到的主动力和运动状态而定，处于“被动地位”。被动力常常作为未知力出现。1．绳内的张力张力：在张紧绳索上某位置作与绳垂直的假想截面，将绳分成两侧，这两侧的相互作用力即该处绳的张力。注意：处理问题时绳的伸长量不考虑。原因：是由于绳索的拉伸形变而产生的，但形变量与原长相比很小，可忽略不计。2．支持面的支撑力两物体接触并压紧，双方均因挤压而形变，变形后的物体企图恢复原状而互相施于挤压弹性力。（形变往往微乎其微，常忽略不计）对于互相挤压的物体，可将相互作用力分为两分力，一分力：沿接触面切线方向，另一分力：与接触面垂直，前者属于摩擦力，后者属于正压力。1、（1992年全国考题）如图2所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力作用，木块图2处于静止状态，其中F1=10N、F2=2N，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为E2（A）10N，方向向左 （B）6N，方向向右E2（C）2N，方向向左 （D）零解析；F1没有撤去时，物体所受合外力为零，此时静摩擦力大小为8N，方向向左.撤去F以后，物体在F2作用下不可能沿水平方向发生运动状态的改变，12物体仍保拧静止.此时地面对物体的静摩擦力大小为2N，方向向右.从上述分析可见静摩擦力是被动力.答案应为（D）.对于滑动摩擦力同样具有被动性.2、如图4所示，一质量为m的货物放在倾角为a的传送带上随传送带一起向上或向下做加速运动.设加速度大小为a，试求两种情况下货物所受的摩擦力.解析：物体m向上加速运动时，由于沿斜面向下有重力的分力，所以要使物体随传送带向上加速运动，传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上．物体沿斜面向下加速运动时，摩擦力的方向要视加速度的大小而定，当加速度为某一合适值时，重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力，则摩擦力为零；当加速度大于此值时，摩擦力应沿斜面向下；当加速度小于此值时，摩擦力应沿斜面向上．向上加速运动时，由牛顿第二定律，得：所以F-mgsina=ma，方向沿斜面向上向下加速运动时，由牛顿第二定律，得：mgsina—F=ma（设F沿斜面向上）所以F=mgsina-maa图4当a<gsina时，F〉0.与所设方向相同 沿斜面向上.a图4当a=gsina时，F=0.即货物与传送带间无摩擦力作用.当a>gsina时，F〈0.与所设方向相反沿斜面向下.小结：当物体加速运动而摩擦力方向不明确时，可先假设摩擦力向某一方向，然后应用牛顿第二定律导出表达式，再结合具体情况进行讨论

3、如图8所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力①方向可能沿斜面向上②方向可能沿斜面向下③大小可能为零④大小可能等于F以是………………A．只有①②B．只有③④③④都正确变式训练1：如图1所示，a，质量为M的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为p，现施加一沿斜面向上的外力F作用在物块m上，物块处于静止状态，求物块和斜面间的摩擦力F。Ff静F图1解析：以物块m为研究对象，物块在外力F的作用下处于静止状态，可知物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力，但是此问题所给定的条件不是很充分，物块相对于斜面的运动趋势不是很明显，因此处理此类问题时，应首先找出接触面间没有摩擦力时外力F的大小，然0后把所施加的外力F与F的大小作比较，进而分析出两接触面间的相对运动趋势。0（1）假定物块和斜面间没有摩擦力，此时物块与斜面间没有相对运动趋势。物块受重力mg、斜面的支持力F、外力F，其受力分析如图2所示，其所受的合外力为零，那么N0它在任一方向上的合外力都为零。图2所以可得F=mgsina，F=mgcosa0N若F>F二mgsina，物块相对于斜面有向上的运动趋势，斜面给物块的静摩擦0力方向沿斜面向下。所以有F二mgsina+F，可得F=F-mgsina。f静 f静若F<F二mgsina，物块相对于斜面有向下的运动趋势，斜面给物块的摩擦力0方向沿斜面向上。所以有F+F二mgsina，可得F二mgsina—F。f静 f静因此该题的解具有三种可能，如上分析。变式训练2：变上题的条件：斜面放在光滑的水平地面上，施加一水平外力F作用于斜面上，使m和M—起以共同的加速度运动，且物块m与斜面间的动摩擦因数卩<tana，求物块和斜面间不发生相对滑动的条件。(最大静摩擦力等同于滑动摩擦力)如图3所示。图3分析：解决此类问题时，若是要求解物块和斜面间的摩擦力，一般是先求物块和斜面间没有摩擦力时物块的加速度a和外力提供给系统的加速度a的大小，然后把外力提供给系0统的加速度a与这个加速度a做比较，从而分析出静摩擦力的方向。0对m和M组成的物体系统有：TOC\o"1-5"\h\zF二(M+m)a <1>当物块不受摩擦力时只受两个力，重力mg、斜面的支持力尸并，这两个力的合力提供物块做加速运动的加速度，加速度在水平方向上，竖直方向上处于平衡状态。由平衡条件和牛顿运动定律可得：Fcosa二mg <2>N\o"CurrentDocument"Fsina二ma <3>N0所以有a0二g•tana

现在要使物块和斜面间不发生相对滑动，也就是说物块既不相对于斜面向上滑动也不相对于斜面向下滑动，这样就使得静摩擦力达到了最大值。(1)当有向上的运动趋势时，a>a0，其所受的静摩擦力的方向沿斜面向下，且最大静摩擦力等同于滑动摩擦力，此时，物块受力分析如图4所示，加速度在水平方向上。所以有Fcosa二mg+Fsina <4>N f静FsFsina+Fcosa=maNf静F=uF<6>f静NF<7>a=<5>联立<4><5><6><7>式求解可得：（sin（sina+卩cosa）（M+m）gcosa—卩sina此即是所施加的最大外力F。max(2)因为卩<tana，即mgsina>^mgcosa，可知没有F的作用物块相对斜面下滑。当有向下的运动趋势时，a<a，其所受的静摩擦力的方向沿斜面向上，也达到了最大静0摩擦力。在图4中把F的方向换成沿斜面向上即可。加速度仍在水平方向上。所以有f静

Fcosa+Fsina=mgN f静Fsina-Fcosa=maN f静F=pF<10>f静 NFa=一<11>联立<8><9><10><11>式求解可得：（sin（sina-卩cosa）（M+m）gcosa+卩sina此即是所施加的最小的外力Fmin因此，要使物块和斜面间不发生相对滑动，所施加的外力F应在F<F<F之间方min max能满足。此即所求条件。4、