淺析摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系

摩擦力方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的方向相反；與物體運(yùn)動(dòng)方向不一定相反。在具體運(yùn)用時(shí)，許多學(xué)生不能正確理解這句話，這主要是對(duì)\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)\"和 \"運(yùn)動(dòng)\"的概念相混淆。要理解\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)\"和 \"運(yùn)動(dòng)\"的概念，就要明確\"相對(duì)\"的含義。\"相對(duì)\"既不是\"對(duì)\"地，也不是\"對(duì)\"觀察者，\"相對(duì)\"的是與它接觸的物體，即\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)）的方向\"是以相互摩擦的另外一個(gè)物體作為參照物來確定的。而\"物體的運(yùn)動(dòng)方向\"是以地面或地面上靜止的物體作為參照物來確定的。因此學(xué)生一定要明白物體的\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)\"與物體的\"運(yùn)動(dòng)\"是不同的。摩擦力的作用是阻礙\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)\"的發(fā)生，但不一定是阻礙物體的\"運(yùn)動(dòng)\"發(fā)生。故摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)）的方向相反，與物體的運(yùn)動(dòng)方向不一定相反。

判斷摩擦力方向應(yīng)該明確以下三個(gè)方面：

（1）明確研究對(duì)象（一般選受力物體）和參照物（一般選施力物體）

（2）明確研究對(duì)象相對(duì)參照物的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。（不一定是研究對(duì)象相對(duì)地面或其他的參考系，因?yàn)槟Σ亮κ前l(fā)生在研究對(duì)象和參照物之間，與其他任何物體無關(guān)）。

（3）明確摩擦力方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

例1 如圖1，物塊A隨傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳送帶分別處于圖示的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，試畫出物塊A的受力示意圖。

分析解答：圖1甲、丙、丁中，物體所受摩擦力為靜摩擦力，其方向跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，而跟物體運(yùn)動(dòng)的方向關(guān)系表現(xiàn)為：甲、丙相同，丁相反。圖乙中，因物塊A與傳送帶之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以不存在摩擦力（盡管物體在運(yùn)動(dòng)）。

受力情況分別對(duì)應(yīng)如圖2：

摩擦力的方向與物體的\"運(yùn)動(dòng)\"方向相反

例2：如圖3所示，兩個(gè)重為20N的相同物塊A、B疊放在一起，受到10N的水平推力F1的作用，在光滑水平地面上一起水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)物塊B受到的摩擦力的方向水平向是左還是水平向右·

分析解答： 因?yàn)榉治龅氖俏飰KB受到的摩擦力方向，所以受力物體是物塊B，施力物體是物塊A（因?yàn)榈孛婀饣圆皇堑孛妫Ｎ飰KB相對(duì)地面水平向右運(yùn)動(dòng)，即相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向水平向右，（施力物塊A相對(duì)地面也是水平向右運(yùn)動(dòng)），所以物塊B所受摩擦力方向是水平向左。

例3：如圖4，物體AB靜止在斜面上，試分析B受到A的摩擦力的方向。

分析解答：

錯(cuò)解：物體B有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，

所以受到的摩擦力的方向是向上的。

錯(cuò)解方向：物體B有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)

不假，但這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)三結(jié)合相對(duì)地面的，不是相對(duì)A的。而問題是讓我們分析A和B之間的摩擦力，應(yīng)該分析B相對(duì)A的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向。

正確解答：第一步，因?yàn)榉治龅氖茿和B之間的摩擦力，所以受力物體是B，施力物體是A（而不是地面）。第二步，分析B相對(duì)A的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向。假設(shè)A和B沒有摩擦力，則A應(yīng)該相對(duì)B向下滑動(dòng)，所以A相對(duì)B有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而B相對(duì)A就有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以B受到A的摩擦力應(yīng)該是向下的。

摩擦力的方向始終與物體\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)\"（相對(duì)于施力物體的運(yùn)動(dòng)）方向相反，而與物體的\"運(yùn)動(dòng)\"方向相反。

摩擦力的方向物體的\"運(yùn)動(dòng)\"方向相同

例4：人走路時(shí)，腳受到地面間的摩擦力的方向是向前還是向后·

分析解答：分析的是人走路時(shí)腳受到地面間的摩擦力方向，腳是受力物體，地面是施力物體。人走路時(shí)，腳向后蹬地，腳相對(duì)于地面有向后發(fā)生\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)\"的趨勢(shì)，故地面對(duì)腳產(chǎn)生一個(gè)方向向前的摩擦力，阻礙其向后發(fā)生\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)\"。所以腳受到地面間的摩擦力的方向是向前。

例5：人爬桿時(shí)，人的手與桿的間有摩擦，人的手受到的摩擦力的方向是 ·

分析解答： 如果按照摩擦力的方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反來推算，應(yīng)該是向下就錯(cuò)了，因?yàn)槿伺罈U時(shí)，由于重力的作用使身體相對(duì)桿有向下滑的的趨勢(shì)，這時(shí)人受到來自桿的向上的靜摩擦力，阻礙身體下滑。所以摩擦力的方向與人向上爬的方向相同與重力的方向相反即豎直向上。

摩擦力的方向始終與物體\"相對(duì)運(yùn)動(dòng)\"（相對(duì)于施力物體的運(yùn)動(dòng)）方向相反，而與物體的\"運(yùn)動(dòng)\"方向也可能相同。所以我們不能把摩擦力方向理解為必定與運(yùn)動(dòng)方向相反。