摩擦力方向之判斷

高智斌

(安徽省安慶市桐城市第二中學(xué) 231400)

說到摩擦力方向，同學(xué)們就頭痛，因?yàn)榘凑胀瑢W(xué)們所想做題，有時對，有時又不對，這真叫同學(xué)們不知如何是好.為了徹底杜絕同學(xué)們再次出錯的可能，筆者的思路是：首先要搞清同學(xué)們的出錯原因，然后總結(jié)出正確的、可靠的分析判斷方法.正所謂先對癥，再開藥方.

一、癥因所在

要說病因，確實(shí)隱蔽：

1.同學(xué)們把三個方向混為一談，甚至有些同學(xué)連有三個方向都不是十分清楚.

2.判斷摩擦力方向之前，沒有區(qū)分摩擦力類型的意識.

二、對癥下藥

下面，就針對上述病癥，筆者開出兩劑良方：

1.方向相反法

運(yùn)用此法，同學(xué)們要厘清三個方向：

物體運(yùn)動方向：(摩擦力)的(受力)物體(即研究對象)相對(于地面的)運(yùn)動方向.

物體相對運(yùn)動方向：(摩擦力)的(受力)物體(即研究對象)相對(于施力物體的)運(yùn)動方向.

物體相對運(yùn)動趨勢的方向：(摩擦力)的(受力)物體(即研究對象)相對(于施力物體的)運(yùn)動趨勢的方向.

上述三個方向，同學(xué)們之所以容易搞混，據(jù)筆者了解，同學(xué)們一提到運(yùn)動方向，都習(xí)慣性地以日常默認(rèn)的參照物——地面來判斷，而我們所說的摩擦力方向，指的是與后兩個方向相反，而不是指與物體運(yùn)動方向相反.說到這兒，同學(xué)們是否明白，為什么后兩個方向不一定與物體運(yùn)動方向相同呢？哦，其實(shí)很簡單，就是因?yàn)檫@些方向判斷的參照物并不一定相同，只不過平時同學(xué)們沒有細(xì)想而已.

運(yùn)用此法要注意摩擦力產(chǎn)生的條件，只有具備有產(chǎn)生摩擦力的條件，才有摩擦力可言，才有分析判斷的意義，就以人走路為例，當(dāng)人抬腿跨步時，因?yàn)樾c地面不接觸，毫無摩擦力可言，所以研究人走路的摩擦力，不言而喻指的是腳蹬地鞋與地面接觸時摩擦力了.還有人在向上爬桿時，顯然研究的是手握桿時的摩擦力了.

運(yùn)用此法還要注意思路：首先要判別摩擦力的類型，再根據(jù)摩擦力的類型作出判斷.如果是滑動摩擦力，則摩擦力方向與物體相對運(yùn)動方向相反；如果是靜摩擦力，則摩擦力方向與物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反；而滾動摩擦力的方向，可以運(yùn)用方法三的角色法，在這不做重復(fù).

2.二力平衡法

如果摩擦力與另一外力為平衡力，則摩擦力方向與該外力方向相反.運(yùn)用此法，其實(shí)質(zhì)就是對物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)摩擦力與另一外力間的關(guān)系，間接判斷摩擦力的方向.如圖1壓在黑板上的黑板擦，受力分析如圖1所示：

因?yàn)橹亓εc摩擦力為一對平衡力，所以摩擦力與重力方向相反，為豎直向上.再如勻速向上爬桿的人，對人進(jìn)行受力分析，如圖2所示，由于人勻速上爬，所以摩擦力和重力為一對平衡力，摩擦力方向?yàn)樨Q直向上.千萬不要認(rèn)為人是往上爬，所以摩擦力的方向向下，那就老毛病重犯了.如果同學(xué)們還是對此問題似是而非，不妨用方法一加以驗(yàn)證，看看結(jié)果是否一致.首先同學(xué)們要認(rèn)識到人爬桿時，人與桿間摩擦為靜摩擦，再要清楚人相對于桿的運(yùn)動趨勢方向向下，所以摩擦力方向向上.其實(shí)，不論人向下還是向上爬桿，人受到的摩擦力方向都是向上，說到這兒，同學(xué)們你能想得通嗎？

3.角色法

所謂角色法，其實(shí)是一種經(jīng)驗(yàn)的做法，雖然并不十分嚴(yán)謹(jǐn)，但考慮到初中物理的認(rèn)知特點(diǎn)，多個方法補(bǔ)充也不錯.角色指的是摩擦力在物體運(yùn)動中充當(dāng)?shù)氖莿恿€是阻力的角色.如果充當(dāng)?shù)氖莿恿?，一般與物體的運(yùn)動方向相一致.比如人行走，地面對人的摩擦力應(yīng)該是動力，以此分析可以得出，地面對人的摩擦力方向向前.如果充當(dāng)?shù)氖亲枇?，一般與物體運(yùn)動方向相反.比如人推行自行車，對于自行車，推力是動力，阻力是地面的摩擦力，所以摩擦力的方向向后.在這，同學(xué)們思考一下：騎自行車時的自行車的前后輪受到的摩擦力方向與推行時候一樣嗎？如果不一樣，那方向又具體怎樣 呢?

上述三個方法，各有利弊，所以同學(xué)們在運(yùn)用時可以互相彌補(bǔ)，互相驗(yàn)證，從而保證最終判斷結(jié)果的正確；杜絕忽而對，忽而錯的尷尬的情況再次發(fā)生.