第3节摩擦力理解领悟摩擦力是三种常见的机械力中难度最大的一种力。摩擦力的分析，特别是静摩擦力的分析，是物体受力分析的难点。要着重领会滑动摩擦力和静摩擦力产生的条件，判明它们的方向，计算它们的大小。基础级1.什么是摩擦力？现实生活中不少实例能使我们感受到滑动摩擦的存在。例如：在冰面上或湿滑的路面上，人跑几步后不再跑动，会在冰面上或湿滑的路面上滑行一段距离才停止；缓慢抽出压在重物下的纸条时，手要持续用力，同时重物会跟着纸条移动一段距离等等。相对静止的两个物体之间也可能产生摩擦力。例如：静止在桌面上的重物，用不太大的力拉不动；要推动一张桌子，要化较大的力；木块能静止在斜面上而不下滑等等。这些实例都说明：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力之分。当两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时的摩擦力，叫静摩擦力。当一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力，叫滑动摩擦力。不能绝对地说“静止的物体受到的摩擦力必定是静摩擦力，运动的物体受到的摩擦力必定是滑动摩擦力”。静摩擦力是保持相对静止的两物体之间的摩擦力，受静摩擦力作用的物体不一定静止；滑动摩擦力是发生相对滑动的两物体间的摩擦力，受滑动摩擦力作用的两个物体不一定都滑动。你能举出一些实例来加以说明吗？2.摩擦力产生的条件是什么？产生摩擦力必须具备四个条件：①物体直接接触；②接触面粗糙；③接触面间有压力；④有相对运动或相对运动的趋势（前者产生滑动摩擦力，后者产生静摩擦力）。值得注意的是，要产生摩擦力，上述四个条件必须同时满足，缺一不可。例如：放在粗糙水平面上的桌子，尽管满足①②③三个条件，但若没有推力或拉力的作用，就没有相对运动或相对运动的趋势，不满足第④个条件，就不可能受到水平面施与的摩擦力的作用。又如：沿粗糙的竖直墙壁下滑的物块，尽管满足①②④三个条件，但由于物块与墙壁之间没有压力，不满足第③个条件，也就不可能受到墙壁施与的摩擦力的作用。由摩擦力产生的上述条件可以得出：有摩擦力一定有压力，而有压力则不一定有摩擦力。3.摩擦力的方向如何判定？滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反；静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。应用上述结论判断摩擦力方向的具体程序是：①选取研究对象（即受摩擦力作用的物体）；②选跟研究对象接触的物体为参考系；③找出研究对象相对于参考系的运动方向或运动趋势方向；④确定摩擦力的方向。在判断摩擦力的方向时，弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是问题的关键。“相对运动”或“相对运动的趋势”，是指研究对象相对于被接触物体的运动或运动趋势，是以被接触物体为参考系的，相对运动的方向或相对运动趋势的方向，不一定与物体实际运动的方向相同。同学们可通过具体事例的分析来加深理解，以澄清一些模糊认识。相对运动趋势方向的判断要比相对运动方向的判断难度更大，一般可采用化“静”为“动”的思路：假定研究对象与被接触物体之间光滑，且相对静止。若施加一外力使它们之间发生相对滑动，则其相对滑动的方向就是存在摩擦力时的相对运动趋势方向。另外，我们也可以用如图3—34所示的长毛刷来体验静摩擦力方向：在加外力时，刷毛发生形变，从形变的情况可以形象地确定刷毛受到摩擦力的方向。这种方法对静摩擦力方向的判定会有所帮助。4.摩擦力大小的探究让我们通过下述实验来探究摩擦力的大小：如图3—35所示，在较光滑的桌面上放一木板，上面放一质量较大的木块。开始时，在木板与木板接触的外侧面作两个对顶的三角形记号。当用手沿图中箭头所示方向缓慢地拉木板时，可以看到木块随木板一起移动，测力计的示数逐渐增大，但两个三角形记号的相对位置却没有变化，直到测力计的示数增大到某一数值后，才看到两个三角形记号相对位置发生变化。上述现象表明，两物体处于相对静止状态时，木块受到的静摩擦力随拉力的增大而增大，而且有个最大值。同时，这一实验使我们对“相对静止”有一个较鲜