12.关于摩擦力

题目

下面关于摩擦力的说法中正确的是(    )

A.产生摩擦力的条件有四个:①两物体直接接触;②两物体间有相互作用的压力存在;③有相对滑动或相对滑动趋势;④接触面不光滑

B.减小有害摩擦的方法主要有三种:①涂润滑剂,包括液体润滑剂和固体润滑剂;②改滑动为滚动,如使用滚珠轴承;③设法使两物体脱离直接接触,如使用磁悬浮、气垫技术等

C.摩擦力可分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦三种

D.摩擦力的作用是相互的,作用力与反作用力分别作用在两个物体上,二者不在一条直线上,因此不能平衡

原解答

ABC

商榷和建议

本题涉及摩擦力的很多方面,信息量很大。对于选项 A,前三个条件都是必要的,但第四个条件不应该出现。某位教师在授课时给予的解释是:之所以要强调“接触面不光滑”,是因为习题中经常出现诸如“光滑平面”“光滑轨道”等说法,意在说明这样的接触面之间不存在摩擦,但常常有学生忽略题目的暗示,仍然按有摩擦处理,因此在这里强化一下,目的是使学生尽量在做题时少犯错误。

那么,实际情况是怎样的呢?世界上没有真正不产生摩擦的接触面,即不存在真正的“光滑接触面”。有人专门做过实验,让一块金属在另一块金属表面滑动,当两个金属的接触面研磨得很“平整光滑”时.摩擦不但不减小反而增大。原来摩擦力的产生原因很复杂,其本质是分子间的电磁作用,当接触面很平整光滑时,两物体表面层上很多分子间的距离都很小,达到分子引力相互作用的距离范围,从而使相互作用的摩擦力变大。

中学阶段的很多物理习题,的确常常出现“光滑平面”“光滑轨道”等说法,也的确是在告诉学生,这样的接触面不考虑摩擦的影响。但这种说法并不准确和科学,不如直接告诉学生“摩擦可以忽略不计”。然而,这种说法已经沿用多年,大家都已经习以为常,在这种客观情况下,教学时只好顺应潮流,默认这种说法的合理性,但必须要告诉学生,这并不是说,两个物体的接触面越光滑摩擦就越小,真正的“光滑”表面就完全没有摩擦。自然界并不存在真正“光滑”且不产生摩擦的表面,只是我们在解题过程中,可以忽略摩擦的影响。需要注意的是,把“接触面不光滑”作为产生摩擦力的必要条件,确实是画蛇添足的。

选项B是正确的,减小有害摩擦的方法主要就是这三种。

选项C的分类方法是有问题的。滚动摩擦与滑动摩擦性质不同,滑动摩擦是力,而滚动摩擦是力矩,说“滚动摩擦力”并不科学和准确,它最多只是滚动过程中的一种等效力。中学物理教科书在很长一段时间里有下面一段表述:“除了滑动摩擦,还有滚动摩擦。滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。滚动摩擦比滑动摩擦小得多,滚动轴承就是利用滚动摩擦小的事实制成的。”但现在使用的教科书已经把这段文字删去了,原因就在于学生仅凭这段文字是不可能对什么是滚动摩擦有真正了解的,删去它反而会减少很多不必要的麻烦。

选项 D 不正确。相互作用的一对摩擦力确实不能平衡,原因是这一对作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上,而平衡力是指作用在同一物体上的力。根据牛顿第三定律,作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上的,相互作用的摩擦力当然不例外。之所以有学生认为相互作用的摩擦力不在一条直线上,是因为我们平时画受力示意图时,为了明显表明两个相互作用的摩擦力分别作用在两个物体上,有意把表示相互作用的摩擦力的两个箭头平行错开一定距离(甚至是错开一大段距离),从而造成二者不在一条直线上的错觉,教师在教学中应该提醒学生注意这个问题。摩擦力发生在相互接触的表面上,而这个“接触面”是一个“几何”的面,它有边界和面积,但没有厚度。作用力与反作用力都在这个面上,它们方向相反,作用在一条直线上。

建议教师在教学中尽量不要使用“光滑平面”“光滑表面”等说法,而代之以“接触面间的摩擦可以忽略”“不计接触面间的摩擦”等,对于充斥在诸多教辅读物中的这类题目,教师应该告诉学生,这只是在说明这类接触面上的摩擦可以忽略不计,并不是“光滑表面”就真的没有摩擦。另外,教学中不要再出现“滚动摩擦”这一名词,只要说明用滚动代替滑动可以减小摩擦就可以了。

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发布时间:2026/8/8 10:54:23  阅读次数:15