關於靜摩擦力的方向的確定

2022-07-13 02:33:03 字數 829 閱讀 7845

海林市高階中學郭廷義梁永

在高中物理教學當中,摩擦力方向的判定是乙個難點。由於靜摩擦力發生在相對靜止的兩個物體之間,因此,靜摩擦力的方向更加不容易確定,學生更加不容易理解。那麼,如何更好地確定靜摩擦力的方向呢?

現行高中物理教科書中的敘述為:靜摩擦力的方向跟物體間的運動趨勢相反,阻礙物體間的相對運動。這裡應注意「趨勢」一詞,應引導學生理解何為「趨勢」,因為「趨勢」不能直接觀察到,只能靠分析和推理,一般應通過對物體的受力情況分析而得出結論。

例如,對於與地面保持相對靜止的物體之間的靜摩擦力,可以先假設物體間沒有摩擦力,分析物體受到的其他的作用力,則其他作用力的合力的反方向即為摩擦力的方向。若其他力的合力等於零說明摩擦力不存在。

例1、乙個質量為的物體靜止在斜面上,受重力和支援力作用。與的合力沿斜面向下,大小為,而物體靜止在斜面上,所以其摩擦力大小為,方向是沿斜面向上的。

對於靜摩擦力方向的確定還可以首先分析物體的可能運動方向,即為運動的「趨勢」。

例2、如圖,小球靜止靠在牆壁上,其受力有重力,牆壁對它的支援力,繩的拉力,而物體有逆時針轉的趨勢,所以其摩擦力方向如圖向上。

處於運動之中的物體也可能有靜摩擦力作用。

例3、如圖,將物體放在傳送帶的左端,傳送帶以加速度勻加速運動,則當物體剛放在傳送帶瞬間,可認為其初速度為零。由於此時物體與傳送帶之間有相對運動,物體將在滑動摩擦力作用下速度由0增加到,與傳送帶保持相對靜止。在物體與傳送帶一起相對靜止運動時,加速度大小與傳送帶相同,其受到的水平向右的靜摩擦力即為其加速度產生的原因。

對於靜摩擦力方向的確定,關鍵在於分析「趨勢」。可以從物體的受力情況進行分析,也可以先假設物體之間不存在靜摩擦力,分析物體那時候的運動情況,則相對運動的趨勢也就很容易分析出來了。

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