一、摩擦力方向的說(shuō)明

對(duì)摩擦力方向,眾多教材中作如下說(shuō)明:

1,、滑動(dòng)摩擦力的方向:跟接觸面相切,并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,。

二,、對(duì)'相對(duì)'二字的理解

這里的'相對(duì)'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(duì)'相對(duì))'之意,那么'一定的條件'是什么呢?

聯(lián)想研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng),再考查被研究物體的運(yùn)動(dòng)情況,。

由此不難看出'一定的條件'是指選誰(shuí)為參照物,那么應(yīng)該選誰(shuí)為參照物呢?一切事實(shí)證明,應(yīng)該選摩擦力的施力物體為參照物,。

三、'四步法'的內(nèi)容

根據(jù)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(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向。

4,、用'相反'確定摩擦力的方向,。

四、實(shí)例解析

例1,、某人用水平推力F拉著木箱在水平地面上前進(jìn),問(wèn)木箱所受摩擦力方向,。若木箱未被拉動(dòng)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(yùn)動(dòng),可判定所受滑動(dòng)摩擦力方向向后,阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。

若木箱未被拉動(dòng),參照物仍為地面,木箱在拉力作用下有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),可判定木箱所受靜摩擦力方向亦向后,阻礙木箱的運(yùn)動(dòng),。

例2,、分析人走路時(shí),后腳所受摩擦力的方向,假設(shè)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(dāng)后腳用力向后蹬地時(shí),腳掌有向后滑的趨勢(shì)(若地面光滑,則腳將后滑),可知腳掌所受靜摩擦力向前,此即為人前進(jìn)的動(dòng)力,。

例3,、分析人騎自行車前進(jìn)時(shí),自行車前后輪所受地面的摩擦力方向,假設(shè)車輪不打滑。

解析:因?yàn)槭欠治龅孛鎸?duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)情況。

自行車后輪是主動(dòng)輪,對(duì)車輪上與地面接觸的A點(diǎn)來(lái)說(shuō),如圖二,有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故A點(diǎn)所受靜摩擦力方向應(yīng)向前,此摩擦力為動(dòng)力,牽引自行車前進(jìn),。 自行車前輪被車的架體推著前進(jìn),對(duì)前輪上與地面接觸的B點(diǎn)來(lái)說(shuō),如圖三,有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故B點(diǎn)所受靜摩擦力方向向后,是自行車前進(jìn)的阻力之一,。

也許以上分析的難點(diǎn)在A、B點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向的判斷,我們可以分別假想前后兩輪不受地面摩擦力,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(zhuǎn)動(dòng)(動(dòng)力來(lái)自人蹬踏腳板,鏈條傳動(dòng)),A點(diǎn)瞬時(shí)速度向后,即著地時(shí)為向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì);若前輪離地,前輪將不再轉(zhuǎn)動(dòng)而仍要隨車前進(jìn)(后輪推動(dòng)架體前進(jìn)),B點(diǎn)速度向前,即著地時(shí)為向前運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),。

若人推車前進(jìn)而非騎車前進(jìn),同理可分析得到前后兩輪所受摩擦力均向后為阻力的結(jié)論,。