“四步法”判断摩擦力方向说课讲解

1、精品文档“四步法”判断摩擦力方向一、摩擦力方向的说明对摩擦力方向，众多教材中作如下说明：1、滑动摩擦力的方向：跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反。2、静摩擦力的方向：跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。二、对“相对”二字的理解这里的“相对”显然是“依靠一定条件而存在， 随着一定条件而变化的 （跟 绝对相对）”之意，那么“一定的条件”是什么呢？联想研究物体的运动时的处理方式： 我们总是事先选定另一物体作为参照物。 即事先选择另一物体假定不动， 再考查被研究物体的运动情况。由此不难看出“一定的条件”是指选谁为参照物，那么应该选谁为参照物呢？一切事实证明，应该选摩擦力的施力物体为

2、参照物。三、“四步法”的内容精品文档精品文档根据以上分析， 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。四、实例解析1、 摩擦力方向与物体的运动方向相反，阻碍物体的运动。例 1、某人用水平推力 F 拉着木箱在水平地面上前进，问木箱所受摩擦力方向。若木箱未被拉动呢？解析： 木箱所受摩擦力的施力物体为地面，以地面为参照物，受力物体木箱向前运动，可判定所受滑动摩擦力方向向后，阻碍物体的运动。若木箱未被拉动，参照物仍为地面，木箱在拉力作用下有向前运动的趋势， 可判定木

3、箱所受静摩擦力方向亦向后， 阻碍木箱的运动。2、摩擦力方向与物体运动方向相同，是动力。精品文档精品文档例2,如图一，传送带顺时针运行，在其 上放一初速度为零的工件 A,问在A未达到 与传送带速度相等前，工件A所受摩擦力的 方向？解析：工件A所受摩擦力的施力物体为传送带，选传送带为参照物，在A未达到与传送带速度相等前，相对传送带在向左运动，所以工件 A所受滑动摩擦力方向向右， 该力使工件A加速 运动。例3、分析人走路时，后脚所受摩擦力的 方向，假设脚不打滑。解析：摩擦力的施力物体为地面， 选地面 为参照物，当后脚用力向后蹬地时，脚掌有 向后滑的趋势（若地面光滑，则脚将后滑）, 可知脚掌所受静摩擦

4、力向前， 此即为人前进 的动力。例4、分析人骑自行车前进时，自行车前 后轮所受地面的摩擦力方向， 假设车轮不打 滑。解析：因为是分析地面对前后轮的摩擦力 方向，地面是施力物体，所以选地面为参照 物，分析前后轮的相对运动情况。自行车后轮是主动轮，对车轮上与地面接 触的A点来说，如图二，有向后运动的趋势， 故A点所受静摩擦力方向应向前， 此摩擦力 为动力，牵引自行车前进。图二图三自行车前轮被车的架体推着前进， 对前轮 上与地面接触的B点来说，如图三，有向前 运动的趋势，故B点所受静摩擦力方向向后， 是自行车前进的阻力之一。也许以上分析的难点在 A B点相对运动 趋势的方向的判断，我们可以分别假想前

5、后 两轮不受地面摩擦力，如某一车轮处于离地 的悬空状态：若后轮离地，后轮仍将转动（动 力来自人蹬踏脚板，链条传动），A点瞬时速度向后，即着地时为向后的运动趋势；若 前轮离地，前轮将不再转动而仍要随车前进（后轮推动架体前进）， B 点速度向前，即着地时为向前运动趋势。若人推车前进而非骑车前进， 同理可分析得到前后两轮所受摩擦力均向后为阻力的结论。3 、 摩擦力的方向与物体运动方向不相同，也不相反。例5、如图四，质量为m的工件置于水平 放置的钢板C上，二者间的动摩擦因数为g由于光滑导槽A、 B 的控制，工件只能沿水平导槽运动，现在使钢板以速度v1 向右运动，同时用力F 拉动工件（F 方向与导槽平行

6、），使其以速度v2 沿导槽匀速运动，则 F的大小为：（ ）A、等于m mg B、大于“mg C、小于“mg D 、不能确定解析：容易求得滑动摩擦力的大小为以 mg此题考查的重点是滑动摩擦力的方向。工件所受摩擦力的施力物体是钢板 C， 选钢板C为参照物，工件既在向Vi的反方向运动， 又在向V2 的方向运动，所以工件的相对运动方向如图五（俯视图）中 V 的方向，即工件所受滑动摩擦力从mg的方向为V的反 方向。B9图四图五图六分析工件在导槽方向的受力， 如图六（俯 视图），易知F-mgCos。答案选Co例6,如图七，工件A静止在绕中心。匀 速转动的水平转盘上，问工件A所受摩擦力 的方向。若转盘加速转

7、动，假设 A仍相对转 盘静止，摩擦力方向又如何？解析：工件A所受摩擦力施力物体是转 盘，选转盘为参照物。转盘匀速转动时，工件A在切向与转盘一 起匀速运动无相对运动趋势， 而在法向却有 远离中心O的运动趋势，所以受到指向中心 O的静摩擦力。转盘加速转动时，工件A不仅在法向仍有 远离中心O的运动趋势，而且在切向由于惯 性，有保持原来较小速度运动而具有的，与 线速度V方向相反的运动趋势， 所以工件所受静摩擦力应指向如图八（俯视图）所示方 向，既阻碍法向的运动趋势又阻碍切向的运 动趋势。图七图八其实该静摩擦力在法向的分量提供工件 圆周运动所需的向心力， 而切向的分量提供 工件A切向的加速度，因此根据工件的运动 状态亦可分析出其静摩擦力的方向。五、小结“四步法”作为从正面理解摩擦力方向的 基础方法，在判断静摩擦力方向时，有时不 如用假设法或根据物体的运