艾尼萬(wàn)·吾斯曼

【摘 要】摩擦力是高中物理一種很常用的力，分為靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力三種，其中滾動(dòng)摩擦力高中物理中暫不討論。

【關(guān)鍵詞】摩擦力 靜摩擦力 最大靜摩擦力 滑動(dòng)摩擦力

研究背景：

摩擦力提供給你前進(jìn)的加速度，當(dāng)你啟動(dòng)的時(shí)候，你給地面一個(gè)推力，然后由于作用力與反作用力，地面給你一個(gè)摩擦力，然后你才能前進(jìn)，所以，摩擦力與你的加速度運(yùn)動(dòng)方向一致。傳送帶靠靜摩擦力把貨物送到高處。當(dāng)你勻速行駛的時(shí)候，動(dòng)摩擦力也是向前的。當(dāng)你加速行駛的時(shí)候，動(dòng)摩擦力也是向前的，加速度方向?yàn)檎?/p>

摩擦力定義：

兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)他們相對(duì)滑動(dòng)，或有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫做摩擦力。

靜摩擦力，若兩相互接觸且相互擠壓，而又相對(duì)靜止的物體，在外力作用下如只具有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，而又未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則它們接觸面之間出現(xiàn)的阻礙發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的力，謂之“靜摩擦力”。靜摩擦力隨外力的改變而改變，但最大靜摩擦力是一定的，它的值大于滑動(dòng)摩擦力。兩物體實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在0最大靜摩擦力之間Fmax，即0<≤Fmax

滑動(dòng)摩擦力，即當(dāng)物體在另一物體的表面沿接觸面的切線方向有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在兩物體的接觸面之間會(huì)產(chǎn)生阻礙它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用力，這個(gè)力叫滑動(dòng)摩擦力。f=μFN

其中為動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值分相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)、接觸面的情況有關(guān)。

有關(guān)因素猜想：

冬天路上結(jié)冰后，人在冰面上不易行走，摩擦力是否與接觸面粗糙程度有關(guān)？

1.汽車啟動(dòng)時(shí)，下坡路，水平路和上坡路感覺發(fā)動(dòng)機(jī)所用的動(dòng)力不同，是否摩擦力與斜面有關(guān)？

2.冬天路上結(jié)冰后，人在冰面上不易行走，摩擦力是否與接觸面粗糙程度有關(guān)？

3.自行車剎車時(shí)，用的力越大，剎車越快，摩擦力是否與壓力的大小有關(guān)？

4.汽車啟動(dòng)時(shí)與行駛時(shí)的動(dòng)力不同，是否與摩擦力有關(guān)？

驗(yàn)證過(guò)程：

1.通過(guò)查閱資料可知：汽車在水平路面和斜面上啟動(dòng)時(shí)所需動(dòng)力不同是因?yàn)橹亓Φ年P(guān)系，重力的方向總是豎直向下的，所以同一汽車在水平路面和斜面所受壓力不同，摩擦力也不同。但同一汽車在相同的坡路上向上、向下啟動(dòng)所受摩擦力相同，之所以不同路面所需動(dòng)力不同，是由于有重力的影響。汽車斜面靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，f=G1=mgsinθ，上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)N=G2=mgsinθ；f=μFN；f=μmgcosθ

2.結(jié)冰后接觸面變光滑，鞋與地面的摩擦減小，人不易行走，所以摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。

3.急剎車時(shí)我們會(huì)用很大的力來(lái)強(qiáng)行停車，這就是增大了壓力，同時(shí)增大了摩擦力，所以，摩擦力的大小與壓力有關(guān)。當(dāng)你剎車的時(shí)候，是由于你停止施力的時(shí)候，由于受動(dòng)摩擦力的原因，所以你所受合力方向?yàn)槟氵\(yùn)動(dòng)方向的反方向，所以加速度為負(fù)。這個(gè)時(shí)候動(dòng)摩擦力與加速度方向一致，為你行駛方向的反方向。

4.通過(guò)和司機(jī)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，汽車啟動(dòng)時(shí)比行駛時(shí)所用的動(dòng)力大，因?yàn)槠噯?dòng)時(shí)要克服最大靜摩擦力，需要使用的動(dòng)力更大。

摩擦力的應(yīng)用：

摩擦力是一個(gè)重要的力，它在社會(huì)生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，如人們行走時(shí)在光滑的地面上行走非常困難，這是因?yàn)榻佑|面摩擦太小的緣故，汽車上坡打滑時(shí)，在路面上撒些粗石子或墊上稻草，汽車就能順利前進(jìn)，這是靠增大粗糙程度而增大摩擦力，鞋底做成各種各樣花紋也是增大接觸面的粗糙程度而增大摩擦，滑冰運(yùn)動(dòng)員穿的滑冰鞋安裝滾珠是變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，從而減少摩擦而增大滑行速度，各類機(jī)器中加潤(rùn)滑是為了減少齒輪間的摩擦，保證機(jī)器的良好運(yùn)行?？梢?，人類的生產(chǎn)生活實(shí)際都和摩擦力有關(guān)。

如果沒有摩擦力：

如果有天沒有了摩擦力，當(dāng)我們睡醒時(shí)就無(wú)法從床上爬起來(lái)，無(wú)論怎么努力都起不來(lái)；如果沒有了摩擦力，我們根本就無(wú)法去吃飯，因?yàn)槭峙c筷子間沒有摩擦力，怎么樣也不能把筷子拿在手上，連吃飯都不能吃；如果沒有摩擦力，人們都無(wú)法正常行走，走一步摔一下，或者走得想飛一樣快，怎么都停不下來(lái)，那時(shí)大概要趴在地上走路比較好?？傊绻钪姓娴臎]有了摩擦力，那么結(jié)果一定非?？膳拢踔吝B人類都不能生存在世界上。

如果沒有摩擦力，那我們就不能好好上課了。如果沒有摩擦力，教室里的桌子和椅子都不能被做出來(lái)，因?yàn)獒斪优c木頭間沒有摩擦力，也就無(wú)法把桌子和椅子釘起來(lái)，桌子和椅子都會(huì)散開；老師也不能在黑板上寫東西，因?yàn)榉酃P和黑板間沒有了摩擦力，粉筆只能在黑板上滑動(dòng)，但留不下痕跡。只好面對(duì)面的說(shuō)，連書本和講學(xué)稿都不能拿起來(lái)，因?yàn)槭峙c書本和講學(xué)稿沒有了摩擦力。沒有了摩擦力，我們都無(wú)法上課了，可見摩擦力是很重要的。