什么是滑动摩擦力

一、滑动摩擦力的方向

与接触面相切，与弹力方向垂直，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，一个接触面就发生一个摩擦力。

☞相对运动是指两个接触面间的相对运动，是受力物体相对施力物体。

滑动摩擦力方向既可以与运动方向相同或夹角为锐角(正功，动力)，也可以与运动方向相反或夹角为钝角(负功，阻力)，也可以与运动方向垂直(不用功)。

有滑动摩擦力与运动方向垂直的吗？有，如把一面团竖直上抛，用刀横向一削。

怎么确定滑动摩擦力的方向？

先确定相对运动方向，然后与相对运动方向相反。

例：如图所示，

水平传送带的皮带以恒定的速度v运动，一个质量为m的小物块以一定的水平初速度v垂直皮带边缘滑上皮带，假设皮带足够大，物块与皮带间的动摩擦因数为μ，

（1）分析说明物块在皮带上做什么运动？

（2）物块在皮带上运动的整个过程中，摩擦力对物块做的功及生的热。

（3）物块在皮带上运动的速度最小值。

例：物体M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于匀速直线运动状态，如图所示，

如果将外力F撤去，则物体（）

A.会沿斜面下滑

B.摩擦力方向一定变化

C.摩擦力变大

D.摩擦力变小

例：如图所示，

质量为m的物体放在水平放置的钢板C上与板的动摩擦因数为μ，由于光滑导槽A、B的控制物体只能沿水平导槽运动现使钢板以速度v₁向右运动，同时用力F沿导槽的方向拉动物体使物体以速度v₂沿导槽运动，则F的大小为？

例：在广场游玩时，一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块放置于水平地面上.已知小石块的质量为m₁，气球（含球内氢气）的质量为m₂，气球体积为V，空气密度为ρ（V和ρ均视作不变量），风沿水平方向吹，风速为v.已知风对气球的作用力f＝ku（式中k为一已知系数，u为气球相对空气的速度）开始时，小石块静止在地面上，如图所示，

（1）若风速v在逐渐增大，小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面，试判断是否会出现这一情况，并说明理由

（2）若细绳突然断开，已知气球飞上天空后，在气球所经过的空间中的风速v保持不变量，求气球能达到的最大速度的大小。

【解析】物体在空气中运动时所受空气阻力与滑动摩擦力情况相似，所以可利用上述知识解决空气阻力问题，特别是当有风时.此时应有:空气或风）对物体的作用力与物体相对空气（或风）的运动方向相反，而与空气（或风）相对物体的运动方向相同。

二、滑动摩擦力的大小

f=μFN

μ为动摩擦因数，不是静摩擦因数；FN为压力(弹力)。

滑动摩擦力大小与相对运动速度大小无关(一点小关系，忽略不计)，与接触面大小无关(弹力按接触面比例分摊)。

例：如图所示，

有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接，黑毛巾的中部用线拉住.设线均水平，若每条毛巾的质量均为，毛巾之间及毛巾与地面之间的摩擦因数为μ.欲将黑、白毛巾分离开来，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为5μmg。

☞f=μmg只是巧合而已。

三、滑动摩擦力做功

滑动摩擦力既可以做正功(如水平传送带起始阶段)，也可以做负功(如滑块在水平面上滑行做减速运动)，也可以不做功(如擦黑板对黑板刷对负功，对黑板不做功)。

滑动摩擦力对一对系统一定做负功(摩擦生热)，静摩擦力对一对系统不做功(不会生热)。

四、相互作用关系

相互作用力是一对同性质的力，A对B是滑动摩擦，则B对A也一定是滑动摩擦。

五、动摩擦因数的测量

例：在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，选用的器材有：正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木块、棉布、毛巾等。

（1）在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数。请分析其原因是什么。

（2）为解决上述问题，某同学对实验装置进行了改进，如图乙所示。请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的。

（3）用如图乙所示的实验装置进行实验时，为什么能解决上述问题？

【解答】（1）很难保持木块做匀速直线运动。

（2）当拉动长木板时，木块处于静止状态，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。

（3）因为无论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态，容易读数。