摩擦系数一定小于1吗？

不少学生认为摩擦系数总是小于1 。其理由有以下几点：

（1）一般情况下，人们在搬运重物时，在地上拖着走比背在身上走省力，设重物匀速运动，因F＝μmg，而F＜mg，所以μ＜1，这是不少学生认为μ＜1 的客观基础。

（2）物理课本和一般物理参考书中所见的摩擦系数都小于1，这是不少学生认为μ＜1 的理论根据。

（3）通常教师在讲课时也讲到摩擦系数小于1，这是不少学生认为μ＜1 的可靠保证。

然而，这种认识是一种偏见，事实上，摩擦系数可以等于1，也可以大于1 。

1.从摩擦机理看，μ可以等于或大于1

摩擦系数主要是接触材料、界面粘染物或面润滑剂的一个特征，根据现代摩擦力理论，摩擦是接触表面原子之间的附着力引起的，当两物体相互接触时，首先是凸起部分表面原子相当地接近形成原子键，其强度与固体内部使自己聚集在一起的原子键的强度相当。表面如果非常洁净、接触非常紧密，两个互相接触的表面会粘附得非常牢固，在发生明显滑动之前出现"接点增长"，接点面积不断增大，直到整个几何接触面积成为巨大的接触点，这时摩擦力很大，甚至会超过正压力，摩擦系数可以等于、大于1，甚至更大。美国C ·基特尔等著的《伯克利物理学教程》第一卷《力学》上有一表格记载有：铜与铜静摩擦系数是1.6，橡皮与固体静摩擦系数是1.0 ～4.0 。以上均可表明摩擦系数可以等于或大于1。

2. 从摩擦系数的测定方法看，μ可以等于或大于1

摩擦系数通常可以用摩擦角的方法测定，其方法一般是：将所要测量的两物体中的其中一个倾斜放置作为斜面，另一个放在斜面体上沿其滑下，逐渐减小斜面倾角θ，可以发现，当θ达到某一数值θ₀ 时，物体匀速下滑，则由

mgsinθ₀＝μmgcosθ₀，

得：μ＝tg θ₀。 （1）

θ₀ 是摩擦角，测得了θ₀ ，就可以知道此两物体间μ的值，从（1）式容易看到：

当θ₀ ＜45 °时，μ＜1，

当θ₀＝45 °时，μ＝1，

当θ₀＞45 °时，μ＞1 。

由于正切函数在第Ⅰ象限的值域是（0，∞），所以μ不一定小于1，至于μ到底是多少，则由材料性质，界面状况等而定。

发布时间：2006/4/18 14:15:47  阅读次数：21051