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摩擦力方向的判断方法是什么

作者:钟诗贺    文章来源:高三网    点击数:    更新时间:2020/3/31

    摩擦力的方向和物体相对运动方向相反(是相对运动,不是运动),因此在判断过程中需要找到物体的相对运动方向,这样一来摩擦力的方向就很好判断了。
    
    判断摩擦力方向的具体方法
    1.先利用产生摩擦力的条件:
    ①两个物体相互接触;
    ②两物体的接触面之间存在弹力;
    ③接触面不光滑;
    ④两物体间有相对运动或相对运动的趋势,判定摩擦力是否存在。
    2.选摩擦力的施力物体为参照物,判断出两物体间的相对运动方向或相对运动的趋势方向,进而判断出相应的滑动摩擦力或静摩擦力的方向。具体地说就是:甲乙两物体间存在摩擦,要判断甲所受到的摩擦力的方向,①以乙(施力物体)为参照物,判断甲(受力物体)的运动方向或运动趋势方向;②甲所受摩擦力的方向即与此方向相反;③注意,不要以第三个物体为参照物,特别是对皮带传动这类问题,如果以第三者为参照物,极易出错。要判断乙所受摩擦力的方向,方法亦然。
    3.根据以上分析,我们可以归纳判定摩擦力方向的“四步法”如下:
    (1)找出摩擦力的施力物体。
    (2)选择此施力物体为参照物。
    (3)判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向。
    (4)用“相反”确定摩擦力的方向。
    经典例题
    例1小强同学某次锻炼身体时,沿竖直杆上爬,若他上爬过程中的某一段可以看作是匀速直线运动,则这段过程中()
    A.杆对他的摩擦力和他受到的重力是一对平衡力
    B.他对杆的压力和他受到的重力是一对平衡力
    C.杆对他的摩擦力和他受到的重力合力方向竖直向下
    D.杆对他的摩擦力和他受到的重力合力方向竖直向上
    解析:部分同学认为人向上爬杆,摩擦力阻碍人向上运动,摩擦力的方向向下,没有从根本上理解摩擦力产生的实质,无论是人向上匀速爬杆还是沿杆匀速下滑,人握紧杆是向下用力,手相对于杆来说有一个向下运动的趋势,由于摩擦力阻碍物体的相对运动趋势,摩擦力的方向向上,大小等于人的重力,所以杆对人的摩擦力和人受到的重力是一对平衡力。故本题应选A.
    例2.汽车(后轮驱动)加速运动时,前后轮所受地面的摩擦力方向为()
    A.前后轮均向前B.前轮向后,后轮前向
    C.前轮向前,后轮向后D.前后轮均向后
    解析:解此题的关键是:分析清汽车在运动过程中前后轮相对于地面的运动趋势,这就要求同学们弄清汽车的传动机构及工作原理。一般汽车的发动机通过传动机构带动后轮工作,此时后轮转动相对于地面之间有向后运动的趋势,而地面与后轮之间会产生阻碍这种相对运动趋势的摩擦力,方向向前,当后轮滚动时,由于前轮轴与车是连在一起的,轴必会受到车向前的推动作用,轮和车都有了向前运动的趋势,所以地面对前轮的摩擦力向后。故本题应选B.
    例3.用手握住一个瓶子,使瓶子在竖直方向处于静止状态,如果人的握力加倍则手对瓶子的摩擦力()
    A.也加倍B.保持不变C.方向向下D.可以为零
    解析:相当多的同学受滑动摩擦力大小与压力大小有关,错选了A.题中告诉我们瓶子处于静止状态,说明瓶子在各方向受力平衡,瓶子受重力相对于手有一个向下运动的趋势,所以手对瓶子摩擦力的方向向上,采用逆向思维,初状态摩擦力方向向上大小等于重力。如果握力增大,摩擦力也增大,而向下的重力是不变的,瓶子所受的合力方向向上,合力不为零,也就不能保持静止状态。故本题应选B。
    

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