摩擦力的概念

    摩擦力（frictional force）：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者具有相对运动趋势时，就会在接触面产生阻碍相对运动或者相对运动趋势的力。

摩擦力不一定是固体，可能是气体或者液体，比如火箭升空时，会受到空气的摩擦力。

 

    静摩擦力（static frictional force）：当两个接触的物体只有相对运动趋势，而没有相对运动时，产生的摩擦力叫静摩擦力。

 

    最大静摩擦力：当两个接触的物体的相对运动趋势达到临界时，静摩擦力达到最大值，当拉力（物体放在水平物体面上，水平拉动）超过这个值时，物体就会产生相对运动。这个最大值等于物体刚开始运动的拉力。

 

    滑动摩擦力（sliding frictional force）：当一个物体在另一个物体表面滑动时，所受的另一个物体阻碍它运动的力叫滑动摩擦力。

 

    滑动摩擦力大小：实验表面物体所受滑动摩擦力的大小与压力成正比，即 F=μ*N，其中μ为动摩擦因数。

    可见，分析滑动摩擦力，首先要分析接触面的压力N。

要点：

    ①摩擦力产生的前提是物体接触，同时还要有相互压力，并且有相对运动或者相对运动趋势，还有四个条件缺一不可。

    ②两个物体的静摩擦力大小介于0和最大静摩擦力之间，具体的值等于相对运动方向上的拉力值。

    ③滑动摩擦力只与压力和物体间的动摩擦系数有关，与外界拉力无关。

    ④动摩擦因数与两个物体的材料和接触面的表面情况有关。

    ⑤摩擦力的方向与相对运动（或趋势）方向相反。

    ⑥摩擦力是电磁相互作用的一种。

摩擦力的产生条件

    摩擦力的产生条件为：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可，两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件而非充要条件。

    也就是说：没有弹力就不可能有摩擦力，但有弹力不一定就一定有摩擦力。

 

判断静摩擦和滑动摩擦

 

    很多时候，对于一道涉及摩擦力的综合力学题来说，我们无法根据题意立刻判断出是静摩擦还是滑动摩擦。

    首先假设是静摩擦，两者是整体，求整体的加速度。在用单独一个物体（往往是分析仅受摩擦力的物体）的最大静摩擦力（这个时候往往题目告知是滑动摩擦力），是否能够提供此加速度。

    1，如果可以，假设成立，两者之间是静摩擦力。

    2，如果假设不成立，则必然是滑动摩擦力。

摩擦力做功的特点

 

（一）静摩擦力做功的特点

    1．静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

    2．在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其他形式的能。

    3．相互作用的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零。 

（二）滑动摩擦力做功的特点

    1．滑动摩擦力可以不做功

    若相对运动的两物体之一对地面静止，则滑动摩擦力对该物体不做功。

    2．滑动摩擦力可以做正功

    如货车车厢内放一木箱，货车突然加速，木箱相对货车向后滑动，但相对地面向前运动，则货车对木箱的滑动摩擦力做正功。

    3．滑动摩擦力可以做负功

    上例中木箱对货车的滑动摩擦力对货车做负功。

    4. 相互作用的系统内，一对滑动摩擦力所做的功总不为零，其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即等于系统损失的机械能。

    5．一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能，转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。

摩擦力的益处和坏处

    益处：没有摩擦力，世界是乱套的：一走路就摔跟头，汽车开不了，开起来的汽车无法刹车，螺丝钉和钉子无法固定物体……

    坏处：摩擦力会在系统中消耗机械能等，比如，汽车中传动齿轮之间的摩擦，火箭升空时和大气之间的摩擦，都会消耗机械能……

增大摩擦的方法：

    比如增大滑动摩擦时，接触面的压力，或者增加接触面的粗糙程度，比如防滑轮胎。

减小摩擦的方法：

    比如减小接触面的粗糙程度，比如加润滑油。比如吧滑动摩擦变成滚动摩擦。

注意：

        ①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。

②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。

③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。