第四节 摩擦力

滚动摩擦

　　一个物体沿另一个物体的表面滚动或有滚动趋势时，受到的阻碍作用称为滚动摩擦．

　　滚动摩擦的大小一般用阻力矩来量度，如，车轮沿地面滚动时，地面和车轮都要发生形变，使得地面对车轮支持力 ′的作用点前移，支持力 ′对车轮质心 便产生阻碍车轮滚动的阻力矩．实验证明：阻力矩 的大小与接触面上的正压力 成正比，并有如下经验公式： ，式中的 称为滚动摩擦因数，在数值上相当于图中支持力 ′对车轮质心 的力臂．

　　一般地讲，滚动摩擦因数与接触面的材料、硬度、表面状况及滚动物体的半径等因素有关．

　　通常讲滚动摩擦比滑动摩擦小，应理解为在条件相同的条件下，克服滚动摩擦比克服滑动摩擦需要的力小，而不能认为滚动摩擦力矩(即阻力矩)比滑动摩擦力小．

如何确定摩擦力的方向

　　摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势，所以研究摩擦力的方向时一定要取与研究对象接触的那个物体为参照物，并判断研究对象与参照物之间是否存在相对运动或相对运动趋势．若有，则被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反．

　　如图所示，木板A质量为M，以相对地面的速度v在水平面上向东运动．木板上放一质量为m的木块B，各接触面间滑动摩擦因数均为 ．当木块B也有相对地面向东的速度v时，木块相对木板静止，且无相对运动趋势，所以木板与木块之间没有摩擦力的作用．再以地面为参照物，木板相对地面向东运动，所以木板受到地面向西的摩擦力的作用，大小为 ．当木块B相对地面有向北的速度v时，以木板为参照物．木块相对木板向西北方向运动（图），所以木块受到木板的摩擦力的作用，方向指向东南，大小为 ．同理木板也受到木块的摩擦力的作用，方向指向西北，大小为 ．此时木板与地面间的相对运动不变，所以木板与地

　　面间的摩擦力作用没有发生变化．当然，此时还需有一个外力才能维持此种情况．