“四步法”判斷摩擦力方向

1、實用文檔“四步法”判斷摩擦力方向一、摩擦力方向的說明對摩擦力方向，眾多教材中作如下說 明：1、滑動摩擦力的方向：跟接觸面相切， 并且跟物體的相對運動方向相反。2、靜摩擦力的方向：跟接觸面相切， 并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。二、對“相對”二字的理解這里的“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，那么“一定的條件”是什么 呢？聯(lián)想研究物體的運動時的處理方式：我們總是事先選定另一物體作為參照物。即事先選擇另一物體假定不動，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，那么應該選誰為參照物呢？ 一切 事實證明，應該選摩擦力的施

2、力物體為參照 物。三、“四步法”的內容根據以上分析，我們可以歸納判定摩擦 力方向的“四步法”如下：1、找出摩擦力的施力物體。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”確定摩擦力的方向。四、實例解析1、摩擦力方向與物體的運動方向相反， 阻礙物體的運動。例1、某人用水平推力F拉著木箱在水 平地面上前進，問木箱所受摩擦力方向。若 木箱未被拉動呢？解析：木箱所受摩擦力的施力物體為地 面，以地面為參照物，受力物體木箱向前運 動，可判定所受滑動摩擦力方向向后，阻礙 物體的運動。若木箱未被拉動，參照物仍為地面，木 箱在拉力作用下有向前運動的趨勢，可判定 木

3、箱所受靜摩擦力方向亦向后，阻礙木箱的 運動。2、摩擦力方向與物體運動方向相同， 是動力。例2,如圖一，傳送帶順時針運行，在其 上放一初速度為零的工件 A,問在A未達到 與傳送帶速度相等前，工件A所受摩擦力的 方向？解析：工件A所受摩擦力的施力物體為傳送帶，選傳送帶為參照物，在A未達到與傳送帶速度相等前，相對傳送帶在向左運動，所以工件 A所受滑動摩擦力方向向右， 該力使工件A加速 運動。例3、分析人走路時，后腳所受摩擦力的 方向，假設腳不打滑。解析：摩擦力的施力物體為地面， 選地面 為參照物，當后腳用力向后蹬地時，腳掌有 向后滑的趨勢（若地面光滑，則腳將后滑）, 可知腳掌所受靜摩擦力向前， 此即

4、為人前進 的動力。例4、分析人騎自行車前進時，自行車前 后輪所受地面的摩擦力方向， 假設車輪不打 滑。解析：因為是分析地面對前后輪的摩擦力 方向，地面是施力物體，所以選地面為參照 物，分析前后輪的相對運動情況。自行車后輪是主動輪，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點所受靜摩擦力方向應向前， 此摩擦力 為動力，牽引自行車前進。圖二圖三自行車前輪被車的架體推著前進， 對前輪 上與地面接觸的B點來說，如圖三，有向前 運動的趨勢，故B點所受靜摩擦力方向向后， 是自行車前進的阻力之一。也許以上分析的難點在 A B點相對運動 趨勢的方向的判斷，我們可以分別假想前后 兩輪不受地

5、面摩擦力，如某一車輪處于離地 的懸空狀態(tài)：若后輪離地，后輪仍將轉動（動 力來自人蹬踏腳板，鏈條傳動），A點瞬時速度向后，即著地時為向后的運動趨勢；若 前輪離地，前輪將不再轉動而仍要隨車前進（后輪推動架體前進），B點速度向前，即 著地時為向前運動趨勢。若人推車前進而非騎車前進，同理可分析 得到前后兩輪所受摩擦力均向后為阻力的 結論。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的工件置于水平 放置的鋼板C上，二者間的動摩擦因數為g 由于光滑導槽 A B的控制，工件只能沿水 平導槽運動，現在使鋼板以速度 vi向右運 動，同時用力F拉動工件（F方向與導槽平 行），使其以速度

6、V2沿導槽勻速運動，則 F 的大小為：（）A、等于m mg B、大于m mg C、小于“ mg D、不能確定解析：容易求得滑動摩擦力的大小為以 mg此題考查的重點是滑動摩擦力的方向。工件所受摩擦力的施力物體是鋼板C,選鋼板C為參照物，工件既在向Vi的反方向運 動，又在向V2的方向運動，所以工件的相對 運動方向如圖五（俯視圖）中 V的方向，即 工件所受滑動摩擦力從mg的方向為V的反 方向。B9圖四圖五圖六分析工件在導槽方向的受力， 如圖六（俯 視圖），易知F-mgCos。答案選Co例6,如圖七，工件A靜止在繞中心。勻 速轉動的水平轉盤上，問工件A所受摩擦力 的方向。若轉盤加速轉動，假設 A仍相對

7、轉 盤靜止，摩擦力方向又如何？解析：工件A所受摩擦力施力物體是轉 盤，選轉盤為參照物。轉盤勻速轉動時，工件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，所以受到指向中心 O的靜摩擦力。轉盤加速轉動時，工件A不僅在法向仍有 遠離中心O的運動趨勢，而且在切向由于慣 性，有保持原來較小速度運動而具有的，與 線速度V方向相反的運動趨勢， 所以工件所受靜摩擦力應指向如圖八（俯視圖）所示方 向，既阻礙法向的運動趨勢又阻礙切向的運 動趨勢。圖七圖八其實該靜摩擦力在法向的分量提供工件 圓周運動所需的向心力， 而切向的分量提供 工件A切向的加速度，因此根據工件的運動 狀態(tài)亦可分析出其靜摩擦力的方向。五、小結“四步法”作為從正面理解摩擦力方向的 基礎方法，在判斷靜摩擦力方向時，有時不 如用假設法或根據物體的運