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物理力学难题中,如何判别静摩擦还是滑动摩擦?
2012.03.12 12:50

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高中物理课本上摩擦力基本概念和性质,我们就不再叙述了,大家可以去看看这两篇文章:《摩擦力的分类与大小》,《摩擦力的方向判断》。这篇文章讲的是做题中摩擦力的具体应用,主要探究如何判别静摩擦还是滑动摩擦。

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。这个时候,解题的第一步就是判定摩擦力的性质。这一步走不好,后面无法进行。大家可以参考2005年广东高考物理第18题。

我一般的思路是这样的,请注意,是王尚个人的解析习惯,并不一定是最佳的解题思路。

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。

这是高一上学期讲得知识,希望大家不要认为我上面的分析是废话。笔者非常负责人地告诉你,很多时候高三的孩子在这里复习的时候都有问题。就像本文的标题那样,在力学难题中分析就不是那么简单了。可能,这个题目中摩擦力(动还是静是未知的)可能仅仅是4、5个力(甚至更多)中的一个。这个时候的判断就非常复杂,需要通过上面的过程严格一步一步来冷静思考。

再来说另外一个话题,摩擦力方向的判定。

摩擦力的方向判定有两个方法,一个是书本上面的定义。即:摩擦力的方向总是阻碍运动方向或运动趋势(方向)。

另外一个就是假设法。假设界面是绝对光滑,那么会出现什么样的情况,而这种情况与常规事实(或题意)不符;借此(摩擦力为“事实”提供动力)来判定摩擦力的方向。

这种假设法对静摩擦和滑动摩擦都成立。

高中物理力学中的摩擦力是一个难点,尤其是和电磁学结合的时候,涉及到由静摩擦转化为滑动摩擦力的临界问题分析。


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