摩擦力方向的判斷

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫做摩擦力。摩擦力發(fā)生在兩個(gè)相互接觸的物體之間,并且這兩個(gè)物體“要發(fā)生或已發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)”,這里的“要發(fā)生”是一種運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),物體并沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種摩擦力叫靜摩擦力。靜摩擦力就是阻礙這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以靜摩擦力的方向就與這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反;已經(jīng)發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的摩擦力叫滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力的方向也與這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。

  人走路的時(shí)候,腳用力向后蹬地,人腳相對(duì)地面有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),地面就阻礙人腳向后運(yùn)動(dòng),所以就產(chǎn)生了向前的靜摩擦力,在這個(gè)靜摩擦力的作用下,人就向前運(yùn)動(dòng)了。當(dāng)騎自行車向前運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,人用力蹬車,通過鏈條傳動(dòng),驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng),后輪上與地面接觸的點(diǎn)相對(duì)地面就產(chǎn)生了向后滑動(dòng)的趨勢(shì),地面對(duì)后輪產(chǎn)生了向前的靜摩擦力,在這個(gè)摩擦力的作用下,自行車就向前運(yùn)動(dòng)起來了;而前輪在后輪的推動(dòng)作用下也要向前運(yùn)動(dòng),地面就阻礙它向前,所以就產(chǎn)生了向后的摩擦力。這個(gè)摩擦力也是靜摩擦力。當(dāng)停止蹬車依靠慣性滑行或者人行走推行自行車時(shí),前后輪都時(shí)被動(dòng)輪,地面對(duì)它們產(chǎn)生的摩擦力都是向后的。由此可見:摩擦力有時(shí)候是物體運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力,有時(shí)充當(dāng)了物體運(yùn)動(dòng)的阻力。當(dāng)摩擦力充當(dāng)動(dòng)力時(shí),摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同;當(dāng)摩擦力充當(dāng)阻力時(shí),摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反。

  例1  小強(qiáng)同學(xué)某次鍛煉身體時(shí),沿豎直桿上爬,若他上爬過程中的某一段可以看作是勻速直線運(yùn)動(dòng),則這段過程中(    )

  A. 桿對(duì)他的摩擦力和他受到的重力是一對(duì)平衡力

  B. 他對(duì)桿的壓力和他受到的重力是一對(duì)平衡力

  C. 桿對(duì)他的摩擦力和他受到的重力合力方向豎直向下

  D. 桿對(duì)他的摩擦力和他受到的重力合力方向豎直向上

  解析:部分同學(xué)認(rèn)為人向上爬桿,摩擦力阻礙人向上運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向向下,沒有從根本上理解摩擦力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì),無論是人向上勻速爬桿還是沿桿勻速下滑,人握緊桿是向下用力,手相對(duì)于桿來說有一個(gè)向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),由于摩擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),摩擦力的方向向上,大小等于人的重力,所以桿對(duì)人的摩擦力和人受到的重力是一對(duì)平衡力。故本題應(yīng)選A.

  例2. 汽車(后輪驅(qū)動(dòng))加速運(yùn)動(dòng)時(shí),前后輪所受地面的摩擦力方向?yàn)椋?nbsp;   )

  A. 前后輪均向前          B. 前輪向后,后輪前向

  C. 前輪向前,后輪向后     D. 前后輪均向后

  解析:解此題的關(guān)鍵是:分析清汽車在運(yùn)動(dòng)過程中前后輪相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),這就要求同學(xué)們弄清汽車的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及工作原理。一般汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)后輪工作,此時(shí)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)于地面之間有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而地面與后輪之間會(huì)產(chǎn)生阻礙這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的摩擦力,方向向前,當(dāng)后輪滾動(dòng)時(shí),由于前輪軸與車是連在一起的,軸必會(huì)受到車向前的推動(dòng)作用,輪和車都有了向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以地面對(duì)前輪的摩擦力向后。故本題應(yīng)選B.

  例3. 用手握住一個(gè)瓶子,使瓶子在豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài),如果人的握力加倍則手對(duì)瓶子的摩擦力(    )

  A. 也加倍     B. 保持不變    C. 方向向下     D. 可以為零

  解析:相當(dāng)多的同學(xué)受滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān),錯(cuò)選了A.題中告訴我們瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài),說明瓶子在各方向受力平衡,瓶子受重力相對(duì)于手有一個(gè)向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以手對(duì)瓶子摩擦力的方向向上,采用逆向思維,初狀態(tài)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,而向下的重力是不變的,瓶子所受的合力方向向上,合力不為零,也就不能保持靜止?fàn)顟B(tài)。故本題應(yīng)選B。

  類似題:如圖,某人用100N的推力將重為20N的木塊緊壓在豎直的墻壁上,那么,木塊受到墻壁的摩擦力(      )

  A. 方向向上,大小100N      B. 方向向上,大小20N

  C. 方向向下,大小100N        D. 方向向下,大小20N

  解析:木塊保持靜止,豎直方向上和水平方向上都受到平衡力的作用,豎直方向上的摩擦力和重力相平衡,所以摩擦力的方向向上,大小為20N,故答案為B

  作者:物理教師趙興華


本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/340879.html

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