1、精品文檔“四步法”判斷磨擦力方向一、摩擦力方向的說明對磨擦力方向，諸多教材中作如下說明：1、滑動磨擦力的方向：跟接觸面相切車輪摩擦力方向的判斷，而且跟物體的相對運動方向相反。2、靜磨擦力的方向：跟接觸面相切，而且跟物體相對運動趨勢的方向相反。二、對“相對”二字的理解這兒的“相對”顯然是“依靠一定條件而存在，隨著一定條件而變化的（跟絕對相對）”之意，這么“一定的條件”是哪些呢？聯想研究物體的運動時的處理方法：我們總是事先選取另一物體作為參照物。留別先選擇另一物體假設不動，再考查被研究物體的運動情況。由此不難看出“一定的條件”是指選誰為參照物，這么應當選誰為參照物呢？一切事實證明，應當選磨擦力的施力物體為
2、參照物。三、“四步法”的內容精品文檔精品文檔按照以上剖析，我們可以歸納判斷磨擦力方向的“四步法”如下：1、找出磨擦力的施力物體。2、選擇此施力物體為參照物。3、判斷受力物體的相對運動方向或相對運動趨勢方向。4、用“相反”確定磨擦力的方向。四、實例解析1、摩擦力方向與物體的運動方向相反，妨礙物體的運動。例1、某人用水平推力F拉著木架在水平地面上前進，問木架所受磨擦力方向。若木架未被帶動呢？解析：木架所受磨擦力的施力物體為地面，以地面為參照物，受力物體木架往前運動，可判斷所受滑動磨擦力方向向后，妨礙物體的運動。若木架未被帶動，參照物仍為地面，木架在拉力作用下有往前運動的趨勢，可判斷木
3、箱所受靜磨擦力方向亦向后，妨礙木架的運動。2、摩擦力方向與物體運動方向相同，是動力。精品文檔精品文檔例2,如圖一，傳送帶順秒針運行，在其上放一初速率為零的螺孔A,問在A未達到與傳送帶速率相等前，螺孔A所受磨擦力的方向？解析：型腔A所受磨擦力的施力物體為傳送帶，選傳送帶為參照物，在A未達到與傳送帶速率相等前，相對傳送帶在向左運動，所以型腔A所受滑動磨擦力方向往右，該力使制件A加速運動。例3、分析人走路時，后腳所受磨擦力的方向，假定腳不抱死。解析：磨擦力的施力物體為地面，選地面為參照物，當后腳使勁向后蹬地時，手掌有向后滑的趨勢（若地面光滑，則腳將后滑）,可知腳趾所受靜磨擦
4、力往前，此即為人前進的動力。例4、分析人騎單車前進時，單車前前輪所受地面的磨擦力方向，假定車輪不打滑。解析：由于是剖析地面對前后輪的磨擦力方向，地面是施力物體，所以選地面為參照物，剖析前后輪的相對運動情況。單車前輪是主動輪車輪摩擦力方向的判斷，對車輪上與地面接觸的A點來說，如圖二，有向后運動的趨勢，故A點所受靜磨擦力方向應往前，此磨擦力為動力，牽引單車前進。圖二圖三單車后輪被車的架體推著前進，對后輪上與地面接觸的B點來說，如圖三，有往前運動的趨勢，故B點所受靜磨擦力方向向后，是單車前進的阻力之一。其實以上剖析的難點在AB點相對運動趨勢的方向的判定，我們可以分別假想前
5、后三輪不受地面磨擦力，如某一車輪處于離地的懸空狀態：若前輪離地，前輪仍將轉動（動力來自人蹬踏手掌，鏈條傳動），A點瞬時速率向后，即著地時為向后的運動趨勢；若后輪離地，后輪將不再轉動而仍要隨車前進（前輪帶動架體前進），B點速率往前，即著地時為往前運動趨勢。若人傘車前進而非開車前進，同理可剖析得到前后三輪所受磨擦力均向后為阻力的推論。3、摩擦力的方向與物體運動方向不相同，也不相反。例5、如圖四，質量為m的螺孔放在水平放置的厚板C上，兩者間的動磨擦質數為g因為光滑導槽A、B的控制，螺孔只能沿水平導槽運動，如今使厚板以速率v1往右運動，同時使勁F帶動型腔（F方向與導槽平行
6、），使其以速率v2沿導槽勻速運動，則F的大小為：（）A、等于mmgB、大于“mgC、小于“mgD、不能確定解析：容易求得滑動磨擦力的大小為以mg此題考查的重點是滑動磨擦力的方向。型腔所受磨擦力的施力物體是厚板C，選厚板C為參照物，螺孔既在向Vi的反方向運動，又在向V2的方向運動，所以型腔的相對運動方向如圖五（俯瞰圖）中V的方向，即型腔所受滑動磨擦力從mg的方向為V的反方向。B9圖四圖五圖六剖析型腔在導槽方向的受力，如圖六（俯視圖），易知F-mgCos。答案選Co例6,如圖七，螺孔A靜止在繞中心。勻速轉動的水平轉盤上，問型腔A所受磨擦力的方向。若轉盤加速轉
7、動，假定A仍相對轉盤靜止，磨擦力方向又怎樣？解析：型腔A所受磨擦力施力物體是轉盤，選轉盤為參照物。轉盤勻速轉動時，螺孔A在切向與轉盤一起勻速運動無相對運動趨勢，而在法向卻有遠離中心O的運動趨勢，所以深受指向中心O的靜磨擦力。轉盤加速轉動時，螺孔A除了在法向仍有遠離中心O的運動趨勢，但是在切向因為慣性，有保持原先較小速率運動而具有的，與線速率V方向相反的運動趨勢，所以型腔所受靜磨擦力應指向如圖八（俯瞰圖）所示方向，既制約法向的運動趨勢又阻撓切向的運動趨勢。圖七圖八雖然該靜磨擦力在法向的份量提供型腔圓周運動所需的向心力，而切向的份量提供型腔A切向的加速度，因而依據型腔的運動狀態亦可剖析出其靜磨擦力的方向。五、小結“四步法”作為從正面理解磨擦力方向的基礎技巧，在判定靜磨擦力方向時，有時不如用假定法或依據物體的運動狀態應用牛頓定理判別來得快捷，如實例中的例6。但用“四步法”分析物體所受磨擦力的方向，有利于中學生對磨擦力方向本質的深入細致理解；有利于中學生對相對運動及運動的合成分解的理解；有利于中學生對慣性及牛頓定理的理解。精品文檔
