满忠孔

【摘要】 本文讨论了区分静摩擦力和滑动摩擦力的方法，并总结了几种不同情形下摩擦力方向的判断方法，并在此基础上归纳了口诀，以便在解题中快速准确地判断摩擦力的方向。

【关键词】 摩擦力 方向 判断方法

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2017）09-087-01

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在普通高中课程标准实验教科书《物理（必修1）》第3章第3节中有如下表述：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。对于学生来说，什么是相对运动？什么是相对运动趋势？相对运动的方向是什么？相对运动趋势的方向又是什么？很难区分，导致摩擦力的方向往往不能准确地判断，为了解决这些问题，本文从以下几个方面进行整理：

1. 摩擦力产生的条件

如果两个物体不接触，或者即使接触了接触面又光滑，是不可能产生摩擦力的，两个物体之间要想产生摩擦力首要的条件就是要接触且接触面要粗糙，其次两个物体必须要挤压并发生形变，从微观来看，当有挤压时，两物体的分子才会相互嵌入，相对运动时才有摩擦，如果没有挤压，分子相离，就没有较大力的作用，如图1所示。最后两物体间要有相对运动或相对运动趋势，如果没有，则两物体间只会存在弹力。从摩擦力的产生条件可以看出，摩擦力属于接触力。

例1如图2所示，一个人用手将一个物块压在粗糙墙面上静止，问物块与墙面之间（填“有”或“没有”）摩擦力，如果人松手物体沿墙面下滑，问物块与墙面之间（填“有”或“没有”）摩擦力。

解析：物块静止在墙面上时，接触，粗糙面，手挤压，有向下运动的趋势，产生摩擦力的条件都具备，因此有摩擦力，松手后，虽然物块与墙面，接触，粗糙面，有向下的运动，但手不挤压墙面，少了一个条件，就不存在摩擦力了。

2. 静摩擦力方向的判断方法

在两个物体接触、粗糙、挤压的情况下，如果相对静止（一起静止或一起共速运动）就有可能出现静摩擦力，究竟能否产生静摩擦力，我们可以：

（1）假设接触面光滑，两物体仍然能够共速，就没有静摩擦力，两物体不再共速，就有静摩擦力。

（2）对物体受力分析（不包括摩擦力），在接触面方向上的合力不为零，如果需要静摩擦力才能符合题目要求，就有静摩擦力，如果不需要摩擦力也能符合题目要求，就没有静摩擦力。

例2如图3所示，位于粗糙斜面上的箱子，在人的推力F作用下，处于静止状态，则箱子的静摩擦力（ ）

A.方向可能沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下

C.大小可能沿斜面向上

解析：如果假设接触面光滑，不容易判断箱子相对运动的趋势，所以对箱子受力分析，正交分解得重力沿下滑方向的分力（下滑力）GX，如果推力F小于GX，箱子想下滑，有一个下滑的趋势，为了不让箱子下滑，箱子受到沿斜面向上的静摩擦力，如果推力F大于GX，箱子想上滑，有一个上滑的趋势，为了不让箱子上滑，箱子受到沿斜面向下的静摩擦力，如果推力F等于GX，箱子既不上滑也不下滑，就没有滑动的趋势，因此箱子也就不受静摩擦力。

3.滑动摩擦力方向的判断方法

在两个物体接触、粗糙、挤压的情况下，不共速才能产生滑动摩擦力，“不共速”分两种情形：（1）如图4所示，两物体速度方向相反，则每个物体滑动摩擦力的方向都和速度方向相反，一句话概括为“反向运动都相反”；（2）如图5所示，两物体速度方向相同，运动快（速率大）的物体受到的滑动摩擦力与自己的速度方向相反；运动慢（速率小）的物体受到的滑动摩擦力与自己的速度方向相同，一句话概括为“同向运动快反慢同”。

例3如图6所示，在地铁安检中一个平直的传送带保持一定的速度顺时针转动，现将一个物体轻放在传送带左端，试分析摩擦力的方向。

解析：轻放物体，初速度接近零，物体与传送带不共速，故物体受到滑动摩擦力作用，由于物体运动慢，传送带运动快，根据“快反慢同”，物体受到向右的滑动摩擦力，传送带受到向左的滑动摩擦力。如果传送带足够长，一旦物体与传送带共速，滑动摩擦力消失，接触面方向上再无其他作用力，因此静摩擦力也不会产生。

例4如图7所示，一个足够长的传送带与地面的倾角为θ，逆时针方向转动，在传送带上端无初速地释放一个物体，它与传送带之间的动摩擦因数为μ，试分析物体摩擦力的方向。

解析：物体无初速释放，与传送带不共速，出现滑动摩擦力，根据“快反慢同”，物体受到沿傳送带向下的滑动摩擦力，如图8所示，当物体与传送带共速瞬间，可能会出现静摩擦力，如果下滑力GX不够大，而是GX≤fm（μ≥tanθ），物体就不会相对传送带下滑，而是一直保持相对静止，此时就会出现沿传送带向上的静摩擦力，如图9所示，如果下滑力GX足够大，而是GX>fm（μ

[ 参 考 文 献 ]

[1]人民教育出版社.普通高中课程标准实验教科书物理必修1.北京：人民教育出版社，2010.

[2]朱明波.新编中学物理解题方法全书[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008：77-78.