一種求解靜摩擦力方向問題的特殊思考方法

摘 要： 本文重點(diǎn)闡述了多個(gè)物體相互作用時(shí)求解靜摩擦力方向的一種特殊的思考方法。

關(guān)鍵詞： 靜摩擦力方向 特殊思考方法 物理問題

在求解靜摩擦力方向的問題中，如果只涉及兩個(gè)物體之間的相互作用，靜摩擦力的方向可由相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或力動(dòng)關(guān)系判斷。如圖1所示，向右水平恒力作用在質(zhì)量為m的物塊上，如果m相對(duì)地面未運(yùn)動(dòng)，則m所受靜摩擦力的方向水平向左，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。如圖2和圖3所示，物塊m在受斜向右上方恒定拉力或斜向右下方恒定推力作用下相對(duì)地面未運(yùn)動(dòng)，則地面對(duì)m的靜摩擦力方向水平向左。如圖4所示，物塊m受到豎直向下的恒力作用，則地面對(duì)m無靜摩擦力。由以上情境，可以總結(jié)出這樣一種思考方法：地面對(duì)m的靜摩擦力方向取決于F對(duì)m的作用力方向。以上情境只涉及m和地面二者之間的關(guān)系，不難理解。

那么，如果m沿斜面減速下滑呢？此處不作贅述，學(xué)生可以自己分析。

變式三：如圖10所示，粗糙水平地面上有一斜面體M，一物塊m恰好能沿斜面勻速下滑，現(xiàn)給m施加一沿斜面向下的恒力F，M始終保持靜止，則地面對(duì)M的靜摩擦力方向如何？

綜上所述，我們可以對(duì)這類問題下一個(gè)結(jié)論：只要滿足①μ=tanθ；②m沿斜面下滑這兩個(gè)條件，那么不論有沒有外力作用在m上，也不論外力在什么方向上，M對(duì)m的作用力方向始終豎直向上，m對(duì)M的作用力方向始終豎直向下，地面對(duì)M一定無摩擦力。

下面請(qǐng)看將這一思想用到極致的一道題：如圖12所示，粗糙水平地面上有一斜面體，傾角為θ，物塊在豎直向下的恒力F作用下沿斜面體勻速下滑。若在F沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過2θ的過程中，物塊仍沿斜面下滑，斜面體始終保持靜止，則地面對(duì)斜面體的摩擦力（ ）。

A.始終為零 B.一直增大

C.先增大后減小 D.先減小后增大

解析：由題給條件能提煉出①μ=tanθ；②m沿斜面下滑兩個(gè)條件，那么地面對(duì)M一定無摩擦力。選A。

參考文獻(xiàn)：

[1]2013年烏魯木齊地區(qū)高三年級(jí)第二次診斷性測(cè)試.