静摩擦力和动摩擦力的区分研究

赵昊 湖南省邵东第一中学

静摩擦力和动摩擦力的区分研究

赵昊 湖南省邵东第一中学

在高中物理知识学习中，静摩擦力和动摩擦力是学习的重点和难点，静摩擦力与动摩擦力的方向判定、大小计算以及做功问题都是比较难以掌握的。文章围绕动、静摩擦力的概念和产生条件展开，研究这两种摩擦力的区分，以进一步深化认知此模块知识内容。

静摩擦力 动摩擦力 区分研究

高中物理学中的静摩擦力和动摩擦力在日常生活中都比较常见，但在学习过程中要想掌握好这两部分知识，其难度较大。为了更好地理解和应用这两种摩擦力，准确解答出相关题目，学生需要对静摩擦力和动摩擦力之间的区别进行深入研究。

1 相关概念界定

1.1 静摩擦力概念解析

在高中物理学中，教材对静摩擦力和动摩擦力分别进行了概念界定。具体而言，物体在另一物体的表面进行运动时，二者之间会产生一定的运动阻力，或者是相对运动趋势的作用力，那么这个力就是摩擦力。而如果这两物体相互碰触相互挤压并且两个物体都是处于静止状态的，其只会在外力作用下，产生相对应的滑动趋势，相对于两个物体来说其并没有发生相互滑动，它们之间的这种阻碍力就叫做静摩擦力。由此可见，静摩擦力的产生是具备一定条件的，两物体的接触、挤压、接触面粗糙、存在相对运动趋势都是静摩擦力产生的必要条件，这些条件缺一不可，必须同时满足，否则，便不会产生静摩擦力。

1.2 动摩擦力概念解析

动摩擦力主要是指在两个相互接触的物体表面，两物体都处于相互滑动状态时，在两物体的接触面上会产生一定的阻碍力，阻碍物体的滑动，这便是动滑动摩擦力，也叫做动摩擦力。一般而言，动摩擦力是一种物体接触面切线方向的约束力，通常记为Fd。通常情况下动摩擦力的产生条件也有三个，一是两个物体的表面必须相接触并存在一定的挤压力，二是接触面相对粗糙，三是存在相对滑动趋势。这三个条件也必须同时满足，缺一不可。动摩擦力也有大小，其大小与接触面的粗糙程度相关，并且其与物体的正压力成正比，而与物体的滑动速度成反比。

2 静摩擦力与动摩擦力的区分研究

静摩擦力与动摩擦力之间的区分比较显著，二者在概念，作用力方向、做功情况以及方向的判定和作用力的计算等方面存在区别。静摩擦力和动摩擦力在概念上的区分上文已经阐述过了，在此就不赘述。而这两种摩擦力在其他方面的区分笔者将通过例题的形式进行解读。

2.1 摩擦力有无的判断

依据动、静摩擦力的产生条件可知，要想判断是否存在静摩擦力，可以从其产生原因、相对运动趋势以及力的作用效果等方面进行分析，具体分析过程如例题1所示。而动摩擦力的判断相对简单，笔者就不介绍了。

例题1：在图1中，A、B、C三物体的质量分别是M、m、m0，在图中，绳子不能够随意伸长，绳子与滑轮之间的质量和摩擦力忽略，如果B随A一起沿水平桌面做匀速运动，试判定以下哪些选项不正确。

图1

A、物块A与桌面之间有摩擦力

B、A与B之间有摩擦力

C、桌面A、B对A都有摩擦力

D、桌面A、B对A都没有摩擦力

解析：在此题中，由于A做的运动是匀速运动，其在运动过程中会受到绳子的拉力，所以A与桌面之间一定存在着摩擦力，所以A选项一定正确。而在题设中B随A一起沿水平桌面做匀速运动，A与B之间并不会存在相对运动趋势，所以这二者之间是不可能存在摩擦力的，所以不正确的选项主要有B、C、D。

2.2 摩擦力方向的判断

摩擦力的方向与物体的运动方向密切相关，一般而言，静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，而与物体自身的运动方向没有任何联系。动摩擦力的方向与物体相对运动的方向也是相反的。相比较而言，静摩擦力的方向判定比动摩擦力的方向判定要难得多，要想正确判断静摩擦力的方向就必须要先弄清楚物体相对运动的趋势方向，在判断过程中需要采用化动为静的思路。其具体判断过程将通过例题2进行介绍。

例题2：在一斜面上有一物块M，其在受到斜面方向上的力F的影响，而处于静止状态，对于物块来说，斜面会对其产生静摩擦力，并判断以下选项的正误。

A、方向一定沿斜面向上

B、方向可能沿斜面向下

C、大小可能等于0

D、大小可能等于F

此外，静摩擦力与动摩擦力在计算方面也存在不同，静摩擦力大小的计算会根据其平衡条件来进行求导，而如果物体处于不平衡状态时则需要利用牛顿第二定律来求取静摩擦力的大小。动摩擦力的是根据固定公式f=N来进行计算的，其大小与相对运动速度和物体接触面的大小没有任何关系。

在高中物理知识的学习中，静摩擦力相对较复杂，其与动摩擦力之间存在显著区别。二者在概念、摩擦力的判断、摩擦力的方向以及摩擦力的大小计算方式都不同，在学习过程中一定要注意区分。

[1]陈芳,徐庆,拾景忠.静摩擦力实验探究[J].物理实验,2016,(12):39-41.