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如何判断静摩擦力的方向与大小?

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如何计算摩擦力的大小和判断摩擦力的方向? 本报记者 李位华 高中物理教学中“物体的受力分析”是物理学中的难点,在三种性质的力中,“弹力”、“摩擦力”属于高考热点,而摩擦力大小的计算和方向的判断是每年高考必考内容之一,对物体的受力分析恰恰又是高一学生学习的难点。为此,遵义市桐梓县木瓜中学的江君权老师结合自己多年的教学经验总结出学生在学习摩擦力中容易出现的思维误区,并提出避免陷入这些误区的办法供同学们参考: 误区之一: 摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 解决办法:正确理解 “摩擦力的方向总与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反”中的“相对运动 ”。相互作用的物体,把其中一个作为参考系,另一个作为研究对象,则研究对象相对于该参考系的运动,即为 “相对运动”。 例题简析:如图 1,在光滑水平面上有一静止的长木板B,另一木块 A 以一定的初速度 v 滑上表面粗糙的长木板,此时木块 A 受到的摩擦力与其运动方向(相对地面)相反,而木板 B 受到的摩擦力则与其运动方向(相对地面)相同。但二者受到的摩擦力均与其相对运动(以相互作用的另一物体为参考系)方向相反。 误区之二: 摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上 解决办法:正确理解“摩擦力的方向沿两个物体的接触面的切线方向,且与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反,但不一定与物体的运动方向在同一条直线上。 ” 例题简析:如图 2,一小物块放在水平粗糙圆盘上,与圆盘一起做匀速转动,物块相对圆盘具有沿径向向外运动的趋势,所以物块所受的静摩擦力方向沿径向指向转轴,即物块所需的向心力。显然,物块所受的摩擦力(沿沿径)与物块运动方向(沿切向)不在同一条直线上。 误区之三: 摩擦力总是阻力,或者说总是阻碍物体的运动 解决办法:正确理解“摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动(滑动摩擦力)或阻碍物体间的相对运动趋势(静摩擦力),但不一定阻碍物体间的实际运动。摩擦力可以是阻力,也可以是动力。” 例题简析:如图 1 中木块 A 受到的摩擦力为阻力,而木板受到的摩擦力为动力。见图 3,汽车启动时,后轮受的摩擦力为动力,而前轮受到的摩擦力为阻力。 误区之四: 静止物体只能受到静摩擦力,运动物体只能受到滑动摩擦力 解决办法:正确理解“如果静止或运动的物体并不是以相 互作用的另一个物体作为参考系,而是以地面或者相对地面静止的物体作为参考系,那么静止的...

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