摩擦力

F

F

單元主題：摩擦力 ^{【第 6－2}

節】

 摩擦力的存在 1.摩擦力：

（1）存在的證據：

 朝水平方向推桌子，桌子仍然不動  在草地上滾動的球，不久就停下來  靜止於斜面上的物體

 物體在靜止或運動中時，都 有摩擦力 （2）意義：阻止物體 的力

 摩擦力發生於物體與 之間  物體沿接觸面有受力傾向者，才有摩擦力

（3）摩擦力的方向：恆與 相反

（4）說明例：標示摩擦力的方向及大小（F表外力；f 表摩擦力）

 摩擦力的測量 1.摩擦力的測量：

（1）摩擦力的種類：

 靜止於平面的物體：  對物體施以垂直力  對物體施以水平力

 施力將物體靜止於牆  筷子夾物

 靜摩擦力與最大靜摩擦力 ：  。

 [延伸學習] 動摩擦力：牛頓第二運動定律  。 （3）討論：

 施以水平力，仍靜止  靜摩擦力 水平力

 施以水平力，恰運動瞬間  最大靜摩擦力 水平力

 當無施力時（F＝0）  摩擦力 gw

 當施水平力時（F＝10 gw）仍靜止  摩擦力 gw

 當施水平力時（F＝20 gw）仍靜止  摩擦力 gw

 當施水平力時（F＝30 gw）仍靜止  摩擦力 gw

 當施水平力時（F＝40 gw）恰運動  摩擦力 gw

 外力與摩擦力關係圖：

 靜摩擦力：有多個，施力＝靜摩擦力。

 最大值只一個，為最大靜摩擦力，等於恰運動時的水平力。

 動摩擦力：為 ，比最大靜摩擦力 。

 摩擦力的影響因素

1.靜止時的摩擦力（ 摩擦力）：

（1）影響因素：只與 有關，且 。（因合力＝ ）  與接觸面積、接觸面粗糙程度及正向力（下壓重）均無關

（2）示意圖：

 靜摩擦力與接觸面積 ：施力F公克重，仍靜止，摩擦力＝ 。

逐次增加拉力 F

 物體由靜止到恰運動瞬間

 靜摩擦力與接觸面粗糙程度 ：施力F公克重，仍靜止，摩擦力＝ 。

 靜摩擦力與正向力（下壓重） ：施力F公克重，仍靜止，摩擦力＝ 。

2.運動時的摩擦力（ 摩擦力及 摩擦力）：

（1）影響因素：與 、 有關，與接觸面積無關。

 接觸面愈粗糙時，運動時的摩擦力愈 。

 正向力（下壓重）愈大時，運動時的摩擦力愈 ，二者有 關係。

（2）示意圖：

 運動時的摩擦力與接觸面積 ：（ ）

 運動時的摩擦力與接觸面粗糙程度 ：

愈粗糙，運動時的摩擦力愈 （ ）

 運動時的摩擦力與正向力（下壓重） ：

正向力愈大，運動時的摩擦力愈 。（ ）

) (

; )

(水平 W N 鉛直

f

F  

A B

（3）問題討論：為什麼細端側的手較容易移動呢？ 。  將兩手掌分開，掌心相對，球棒平放在兩手掌之上方（如圖 A）

 然後將兩手掌緩慢靠近合併在一起（如圖 B）。

 摩擦力的應用 1.摩擦力的應用：

（1）減少摩擦力的方法：

 使接觸面光滑  在接觸面間加潤滑劑  減少正向力  以滾動代替滑動（∵ 滾動摩擦 滑動摩擦）

（2）增加摩擦力的方法：

 使接觸面粗糙  增加正向力

N ^{f ⇒ ∝} _f ^{N N}

^{= (} _f ^{N 比值相等}

^{=. ..= N} _f

⁾

 範例解說

1.如圖之甲、乙、丙三情形如下，其中以 A～J符號為其力圖的分力，則請將各分力代號填

在下表中：

甲：為平面上靜止的物體

乙：為平面上，受一水平外力向左運動的物體 丙：為施一水平外力，使物體靜止於牆面上的物體

區分 物體重力 正向力 摩擦力 分力大小關係 合力為零 ？ 甲

乙 丙

乙磁鐵吸附於鐵櫃鉛直的側壁，丙磁鐵吸附於鐵櫃正上方的鐵質碗櫥下方，如圖所示。

若三個磁鐵皆保持靜止，磁鐵所受磁力方向與接觸面垂直，則甲、乙、丙三磁鐵與鐵櫃、

碗櫥之間摩擦力f甲、f乙、f丙的大小與方向為何？

 f甲＝ gw，方向向 。

 f乙＝ gw，方向向 。

 f丙＝ gw，方向向 。

3.某物體 10 公克重，原靜止於桌面上，如圖，今在物體兩側分別施以 20公克重與 9 公克

重的水平力，發現物體仍靜止，則該物體所受的摩擦力大小及方向為何？ 。

4.（ ）在浴室裝上浴簾，將兩段式的桿子伸長並旋緊，恰好頂住兩邊牆壁而不致滑落，

如

圖所示。若桿子的重量為2.0公斤重，浴簾的重量為1.0公斤重，則桿子兩端所受

摩擦力共為多少公斤重？ (A) 1.0 (B) 1.5 (C) 2.0 (D) 3.0。

5.如圖，以不同大小的力水平向右拉地面上的重物，直到物體開始運動。則：

施力大小 Kgw

摩擦力 合力

大小 Kgw 方向 大小 Kgw 方向 運動狀態 5

8

施力

6.（ ）水平桌面上一個原本靜止不動的木塊，分別以四種方式施力，如附圖所示。若圖

中附有箭號的線段皆代表1 kgw的力，木塊重為3 kgw。施力後，乙圖的木塊仍然

不動，其他三種施力情況下，木塊均沿水平方向運動。在這四種情形下，木塊所受

到的摩擦力大小不同，分別為f甲、f乙、f丙、f丁，則下列關係何者最適當？　

(A) f甲＞f丁＞f丙＞f乙　(B) f甲＞f丙＞f丁＞f乙 (C) f丁＞f乙＞f甲＞f丙　(D) f丁＞f甲＞f乙＞f丙

 解析： ，隨運動傾向上之施力而變（不受接觸面與正向力影響）

 ，受接觸面平滑程度與正向力影響（ ）

7.（ ）以1公斤重的水平作用力施於靜置在水平桌面的木塊，恰可拉動木塊。若在此木

塊

上放置砝碼，如附圖所示，其可拉動木塊之水平施力和砝碼數的關係如附表，已知

每個砝碼重1公斤，依此表推算木塊的重量是多少公斤重？

(A) 3公斤重　(B) 4公斤重　(C) 5公斤重　(D) 6公斤重。

 最大靜摩擦力 Kgw

 動摩擦力 Kgw

課程結束….