将假设法进行到底静摩擦力方向的判断

将假设法进行到底——静摩擦力方向的判断

青岛市城阳区第二高级中学（266107） 李长青

静摩擦力方向的判断，是中学物理的一个重点，是很多学生即头痛又不得不面对的问题。很多教参书、教学杂志上介绍的方法是：用假设法，假设接触面光滑，判断出物体的运动方向，该方向就是物体运动趋势的方向，静摩擦力与相对运动趋势的方向相反。问题是，很多同学就是对相对一词的涵义理解不清，判断不准因此出错。下面我就多年的教学经验谈一下该问题。

我们还是用这种假设法，只是把假设光滑变为真的光滑，然后进行判断。下面步骤为判断物体上P 点所受静摩擦力的方向。

步骤：

① 画图，把物体与接触面离开一段距离，使接触面真的光滑（这样物体与接触面之间就没有摩擦力了）。

② 在物体上与面接触的地方标注需要判断摩擦力方向的点P 。

③ 在接触面上标注与P 对应的接触点P /（实际是同一个点，只不过分在了两个面上）。 ④ 根据题目所给条件判断分离后点P 相对于P /的运动方向。

⑤ P 的运动方向即为没有摩擦力时物体的运动方向，物体上P 点受到的静摩擦力与该

运动方向相反。

例题1、 如图所示是皮带传动的装置示意图，O 1是主动轮，

O 2是从动轮。两轮水平放置。当O 1顺时针匀速转动时，重

10N 的物体同皮带一起运动。若物体与皮带间最大静摩擦力为5N ，则物体所受到的摩擦力的大小和图中皮带上P 、Q 所受摩擦力的方向是 （ ） A 、5N ，向下、向下 B 、0，向下、向上 C 、0，向上、向上 D 、0，向下、向下

解析：画分离图如图2所示。

O 1是主动轮,当O 1顺时针匀速转动时,P '向下转动，而P 不动。可判断P 相对于P '向上转动，所以皮带上P

点受到的静摩擦力向下。

O 2是从动轮，皮带随O 1转动时，Q 点向上运动，而Q '不动。可判断Q 点相对于Q '向上

运动，所以皮带上Q 点受到的静摩擦力向下。

例题2、由于物体随皮带一起匀速运动，所以受到的摩擦力为零。综上所述，选择D 。 例题 某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2；该人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4，下列说法中正确的是（ ）

A 、F1与车前进方向相同

B 、F2与车前进方向相同

C 、F3与车前进方向相同

D 、F4与车前进方向相同 解析：画出分离图如图3所示。

当人推车前进时，后车轮上的P 向前运动，而P '不动，判断知P 相对于P '向前运动、所以受到的摩擦力

P '

Q '

P

Q

前进

图3

P O 1 Q

O

2

Q ' P '

图 2

Q P

O 2

O 1 图1

向后，同理Q相对于静止不动的Q'向前运动、所以受到的也摩擦力向后。

当人骑车前进时后车轮是主动轮，车轮上的P向后运动，而P'静止不动，可知P相对于P'向后运动、所以P受到的摩擦力向前。前车轮上的Q向前运动，而Q'不动，判断知Q 相对于Q'向前运动、所以受到的摩擦力向后。

综上所述，选择D。