如何确定摩擦力并计算其大小?

Question

如何确定摩擦力并计算其大小?

Answer 1

摩擦力大小的确定：
在确定摩擦力的大小时,要特别注意物体间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力,因为二者的大小变化情况是不同的.滑动摩擦力的大小跟压力FN成正比,与引起滑动摩擦力的外力的大小无关；而静摩擦力的大小跟压力FN无关,由引起这个摩擦力的外力决定,但最大静摩擦力的大小跟压力FN有关.因此,在确定摩擦力的大小时,静摩擦力的大小应由引起静摩擦力的外力的大小来确定,不能用f =μFN计算.
滑动摩擦力的大小常用公式f =μFN求得,而静摩擦力的大小常根据平衡条件确定.
1.由平衡条件确定.
【例1】质量为m的木块在置于桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质量M=3m.已知木板与木块间、木板与桌面间的滑动摩擦因数均为μ.则木板所受桌面的摩擦力大小为（ ）
A.μmg； B.2μmg； C.3μmg； D.4μmg.
【解答】A.
2.根据牛顿第二定律进行确定.
【例2】水平园盘上放一木块m,木块随着园盘一起以角速度ω匀速转动,物体到转轴的距离为R.物体受到的摩擦力为多大?方向如何?
【分析】物体随圆盘一起转动,需要向心力,而竖直方向物体受mg和FN平衡,不可能提供向心力.物体这绕轴转动时,有离心的趋势,故受到指向圆心的摩擦力,向心力来源于圆盘对物体的摩擦力.
【解答】摩擦力充当向心力.由牛顿第二定律得,F =F向=mω^2R
引申：如已知物体与盘间的动摩擦因数为μ,要使物体相对于盘静止,物体离轴最远多少?
分析：物体离轴越远,所需向心力越大.当所需的向心力大于最大静摩擦力时,物体相对于盘离心滑动.
μmg=mω^2R R=μg／ω^2